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  • 什么是电力线通信?电力线通信的原理是什么?

    什么是电力线通信?电力线通信的原理是什么?

    对于电力线通信,很多朋友不太了解。如电力线通信是什么,电力线通信的基本原理是什么,电力线通信的调制方式以及网络接口又有哪些。如果你想对这几个提及的电力线通信相关问题存在兴趣,不妨继续往下阅读哦。 电力线通信(Power Line CommunicaTIon,英文简称PLC)技术是指利用电力线传输数据和媒体信号的一种通信方式该技术是把载有信息的高频加载于电流然后用电线传输接受信息的适配器再把高频从电流中分离出来并传送到计算机或电话以实现信息传递。该技术最大的优势是不需要重新布线在现有电线上实现数据语音和视频等多业务的承载实现四网合一终端用户只需要插上电源插头就可以实现因特网接入电视频道接收节目打电话或者是可视电话。 一、基本原理 在发送时,利用调制技术将用户数据进行调制,把载有信息的高频加载于电流,然后在电力线上进行传输;在接收端,先经过滤波器将调制信号取出,再经过解调,就可得到原通信信号, 并传送到计算机或电话,以实现信息传递。PLC设备分局端和调制解调器,局端负责与内部PLC调制解调器的通信和与外部网络的连接。在通信时,来自用户的数据进入调制解调器调制后,通过用户的配电线路传输到局端设备,局端将信号解调出来,再转到外部的Internet。具体的电力线载波双向传输模块的设计思想:由调制器、振荡器、功放、T/R转向开关、耦合电路和解调器等部分组成的传输模块,其中振荡器是为调制器提供一个载波信号。在发射数据时,待发信号从TXD端发出后,经调制器进行调制,然后将已调信号送到功放级进行放大,再经过 T/R转向开关和耦合电路把已调信号加载到电力线上。接收数据时,发射模块发送出的已调信号通过耦合电路和T/R 转向开关进入解调器,经解调器解调后提取原始信号,并将原始信号从RXD 端送到下一级的数字设备中。 二、电力线通信的调制方式 电力线通信通常采用的调试方式为OFDM,即。OFDM是在严重的通信环境下保证数据稳定完整传输的技术措施,HpmePLUG 1.0的规范覆盖4-21MHz的通信频段,在这个频段内划分了84个OFDM通信信道。OFDM的原理是几个通信信道按90度的相位作频分,这样的结果是当某一个信道波形过零点时相邻信道的波形恰好是幅值最大值,这样就保证了信道间的波形不会因外来的干扰而交叠、串扰。 三、电力线通信的网络接口 电力线通信设备常用的接口如下: 1.RJ-45接口 RJ-45接口是以太网最为常用的接口,RJ-45是一个常用名称,指的是由IEC(60)603-7标准化,使用由国际性的接插件标准定义的8个位置(8针)的模块化插孔或者插头。 2.USB接口 USB(Universal Serial Bus)通用串行总线是由Intel、Microsoft、Compaq、IBM、NEC等几家大厂商发起的新型外设接口标准。USB1.1的传输速度12Mbps,USB2.0可达480Mbps;电缆最大长度5米。USB电缆有4条线,其中2条信号线,2条电源线,可提供5伏特电源。USB电缆还分屏蔽和非屏蔽两种,屏蔽电缆传输速度可达12Mbps,价格较贵,非屏蔽电缆速度为1.5Mbps,但价格便宜;USB通过串联方式最多可串接127个设备;支持即插即用和热插拔。 以上便是小编此次带来的“电力线通信”相关内容,通过本文,希望大家对上面介绍的内容具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-13 关键词: 原理 电力线通信 指数

  • 光纤通讯的原理是什么?光纤通讯如何传播?

    光纤通讯的原理是什么?光纤通讯如何传播?

    光纤通讯在每天的生活中都扮演着重要角色,虽然每天都在使用光纤通讯,但是大家对光纤通讯真的了解吗?在本文中,小编将对光纤通讯的原理、光纤通讯的传播方式以及光纤通讯系统的特点加以介绍。如果你对本文即将涉及的内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。 光纤通讯(Fiber-opTIc communicaTIon),也作光纤通信。光纤通讯是以光作为信息载体,以光纤作为传输媒介的通信方式,首先将电信号转换成光信号,再透过光纤将光信号进行传递,属于有线通信的一种。光经过调变后便能携带资讯。自1980年代起,光纤通讯系统对于电信工业产生了革命性 ,同时也在数位时代里扮演非常重要的角色。光纤通讯传输容量大,保密性好等优点。光纤通讯现在已经成为当今最主要的有线通信方式。 一、光纤通讯传播方式 光纤通讯是以光波作为信息载体,以光纤作为传输媒介的一种通信方式。从原理上看,构成光纤通讯的基本物质要素是光纤、光源和光检测器。光纤除了按制造工艺、材料组成以及光学特性进行分类外,在应用中,光纤常按用途进行分类,可分为通信用光纤和传感用光纤。传输介质光纤又分为通用与专用两种,而功能器件光纤则指用于完成光波的放大、整形、分频、倍频、调制以及光振荡等功能的光纤,并常以某种功能器件的形式出现。 二、光纤通讯原理 在发送端首先要把传送的信息(如话音)变成电信号,然后调制到激光器发出的激光束上,使光的强度随电信号的幅度(频率)变化而变化,并通过光纤经过光的全反射原理传送;在接收端,检测器收到光信号后把它变换成电信号,经解调后恢复原信息。 光通信正是利用了全反射原理,当光的注入角满足一定的条件时,光便能在光纤内形成全反射,从而达到长距离传输的目的。光纤的导光特性基于光射线在纤芯和包层界面上的全反射,使光线限制在纤芯中传输。光纤中有两种光线,即子午光线和斜射光线,子午光线是位于子午面上的光光线,而斜射光线是不经过光纤轴线传输的光线。 下面以光线在阶跃光纤中传输为例解释光通信的原理。 如图所示为阶跃型光纤,纤芯折射率为n1,包层的折射率为n2,且n1》n2,空气折射率为n0。在光纤内传输的子午光线,简称内光线,遇到纤芯与包层的分界面的入射角大于θc时,才能保证光线在纤芯内产生多次反射,使光线沿光纤传输。然而,内光线的入射角大小又取决于从空气中入射的光线进入纤芯中所产生折射角θ2,因此,空气和纤芯界面上入射光的入射角θi就限定了光能否在光纤中以全反射形式传输,与内光线入射角的临界角θc相对应,光纤入射光的入射角θi 有一个最大值θmax。 当光线以θi>θmax入射到纤芯端面上时,内光线将以小于θc 的入射角投射到纤芯和包层界面上。这样的光线在包层中折射角小于90度,该光线将射入包层,很快就会露出光纤。 当光线以 θi<θmax入射到纤芯端面上时,入射光线在光纤内将以大于 的θc入射角投射到纤芯和包层界面上。这样的光线在包层中折射角大于90度,该光线将在纤芯和包层界面产生多次反射,使光线沿光纤传输。 三、光纤通讯系统特点 ①在单位时间内能传输的信息量大。90年代初光纤通讯的实用水平的信息率为2.488Gbit/s,即一对单模光纤可同时开通35000个电话,而且它还在飞速发展; ②经济。光纤通讯的建设费用随着使用数量的增大而降低; ③体积小、重量轻,施工和维护等都比较方便; ④使用金属少,抗电磁干扰、抗辐射性强,保密性好等。 以上便是此次小编带来的“光纤通讯”相关内容,希望大家对本文介绍的光纤通讯知识具备一定的了解。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-05-11 关键词: 原理 光纤通讯 指数

  • 降压型开关电源是如何工作的?

    降压型开关电源是如何工作的?

    什么是降压型开关电源?它的工作原理是什么?根据调整管的工作状态,我们常把稳压电源分成两类:线性稳压电源和开关稳压电源。线性稳压电源,是指调整管工作在线性状态下的稳压电源。而在开关电源中则不一样,开关管(在开关电源中,我们一般把调整管叫做开关管)是工作在开、关两种状态下的:开——电阻很小;关——电阻很大。 开关电源是一种比较新型的电源。它具有效率高,重量轻,可升、降压,输出功率大等优点。但是由于电路工作在开关状态,所以噪声比较大。 通过下图,我们来简单的说说降压型开关电源的工作原理。如图所示,电路由开关K(实际电路中为三极管或者场效应管),续流二极管D,储能电感L,滤波电容C等构成。当开关闭合时,电源通过开关K、电感L给负载供电,并将部分电能储存在电感L以及电容C中。 由于电感L的自感,在开关接通后,电流增大得比较缓慢,即输出不能立刻达到电源电压值。一定时间后,开关断开,由于电感L的自感作用(可以比较形象的认为电感中的电流有惯性作用),将保持电路中的电流不变,即从左往右继续流。 这电流流过负载,从地线返回,流到续流二极管D的正极,经过二极管D,返回电感L的左端,从而形成了一个回路。通过控制开关闭合跟断开的时间(即PWM——脉冲宽度调制),就可以控制输出电压。如果通过检测输出电压来控制开、关的时间,以保持输出电压不变,这就实现了稳压的目的。 在开关闭合期间,电感存储能量;在开关断开期间,电感释放能量,所以电感L叫做储能电感。二极管D在开关断开期间,负责给电感L提供电流通路,所以二极管D叫做续流二极管。 在实际的开关电源中,开关K由三极管或场效应管代替。当开关断开时,电流很小;当开关闭合时,电压很小,所以发热功率U&TImes;I就会很小。这就是开关电源效率高的原因。以上就是降压型开关电源的工作原理,希望能给大家帮助。

    时间:2020-04-30 关键词: 原理 降压 开关电源

  • 无线传感器很简单,无线传感器应用+原理介绍

    无线传感器很简单,无线传感器应用+原理介绍

    无线传感器在现实生活中有诸多应用,但有些朋友对无线传感器并不具备完整的认识。为增进大家对无线传感器的了解,本文将基于3方面介绍无线传感器:1.何为无线传感器,2.无线传感器工作原理,3.无线传感器应用。如果你对本文即将探讨的内容存在一定兴趣,不妨继续往下阅读哦。 一、何为无线传感器 无线传感器的组成模块封装在一个外壳内,在工作时它将由电池或振动发电机提供电源,构成无线传感器网络节点,由随机分布的集成有传感器、数据处理单元和通信模块的微型节点,通过自组织的方式构成网络。 它可以采集设备的数字信号通过无线传感器网络传输到监控中心的无线网关,直接送入计算机,进行分析处理。如果需要,无线传感器也可以实时传输采集的整个时间历程信号。 监控中心也可以通过网关把控制、参数设置等信息无线传输给节点。数据调理采集处理模块把传感器输出的微弱信号经过放大,滤波等调理电路后,送到模数转换器,转变为数字信号,送到主处理器进行数字信号处理,计算出传感器的有效值,位移值等。 二、无线传感器原理 WSN一般都包括一台主机或者“网关”,其通过一个无线电通信链路与大量无线传感器进行通信。数据收集工作在无线传感器节点完成,被压缩后,直接传输给网关,或者如果有要求,也可以利用其他无线传感器节点来将数据传递给网关。 之后,网关保证该数据是系统的输入数据。 每个无线传感器都被看作一个节点,拥有无线通信能力,同时还具有一定的信号处理与网络数据的智能。 根据应用的类型,每个节点都可以有一个指定的地址。下图显示了某个节点的通用结构图。它一般会包括一个传感装置、一个数据处理微控制器,以及一个无线连接RF模块。根据不同的网络定义,RF模块可以起到一个简单发射器或者收发器(TX/RX)的作用。 进行节点设计时,注意电流消耗和处理能力非常的重要。微控制器的内存非常依赖于所使用的软件栈。 三、无线传感器两大应用介绍 传感器节点可以连续不断地进行数据采集、事件检测、事件标识、位置监测和节点控制,传感器节点的这些特性和无线连接方式使得无线传感器网络的应用前景非常广阔,能够广泛应用于环境监测和预报、健康护理、智能家居、建筑物状态监控、复杂机械监控、城市交通、空间探索、大型车间和仓库管理,以及机场、大型工业园区的安全监测等领域。随着无线传感器网络的深人研究和广泛应用,无线传感器网络逐渐深入到人类生活的各个领域而受到业内人士的重视。 (一)在生态环境监测和预报中的应用 在环境监测和预报方面,无线传感器网络可用于监视农作物灌溉情况、土壤空气情况、家畜和家禽的环境和迁移状况、无线土壤生态学、大面积的地表监测等,可用于行星探测、气象和地理研究、洪水监测等。基于无线传感器网络,可以通过数种传感器来监测降雨量、河水水位和土壤水分,并依此预测山洪爆发描述生态多样性,从而进行动物栖息地生态监测。还可以通过跟踪鸟类、小型动物和昆虫进行种群复杂度的研究等。 随着人们对环境的日益关注,环境科学所涉及的范围越来越广泛。通过传统方式采集原始数据是一件困难的工作。无线传感器网络为野外随机性的研究数据获取提供了方便,特别是如下几方面:将几百万个传感器散布于森林中,能够为森林火灾地点的判定提供最快的信息;传感器网络能提供遭受化学污染的位置及测定化学污染源,不需要人工冒险进入受污染区;判定降雨情况,为防洪抗旱提供准确信息;实时监测空气污染、水污染以及土壤污染;监测海洋、大气和土壤的成分。 Crossbow的MEP系列就是其中之一。这是一种小型的终端用户网络,主要用来进行环境参数的检测。该系统包括了2个MEP410环境传感器节点,4个MEP510湿度/温度传感器。温度压力传感器是由温度敏感元件和检测线路组成的。温度传感器从使用的角度大致可分为接触式和非接触式两大类,前者是让温度传感器直接与待测物体接触,来敏感被测物体温度的变化,而后者是使温度传感器与待测物体离开一定的距离,检测从待测物体放射出的红外线,从而达到测温的目的。传统的热电偶、热电阻、热敏电阻及半导体温度传感器都是将温度值经过一定的接口电路转换后输出模拟电压或电流信号,利用这些电压或电流信号即可进行测量控制。而将模拟温度传感器与数字转换接口电路集成在一起,就成为具有数字输出能力的数字温度传感器。随着半导体技术的迅猛发展,半导体温度传感器与相应的转换电路、接口电路以及各种其它功能电路逐渐集成在一起,形成了功能强大、精确、价廉的数字温度传感器。 (二)在建筑物状态监控中的应用 建筑物状态监控是指利用传感器网络来监控建筑物的安全状态。由于建筑物不断进行修补,可能会存在一些安全隐患。虽然地壳偶尔的小震动可能不会带来看得见的损坏,但是也许会在支柱上产生潜在的裂缝,这个裂缝可能会在下一次地震中导致建筑物倒塌。用传统方法检查往往需要将大楼关闭数月,而安装传感器网络的智能建筑可以告诉管理部门它们的状态信息,并自动按照优先级进行一系列自我修复工作。 未来的各种摩天大楼可能都会装备这类装置,从而建筑物可自动告诉人们当前是否安全、稳固程度如何等信息。随着社会的不断进步,安全生产的概念已经深入人心,人们对安全生产的要求也越来越高。在事故多发的建筑行业,如何保证施工人员的人身安全,以及工地的建筑材料、设备等财产的保全是施工单位关心的头等大事。任何一个建筑工地都有大量的脚手架,电缆等设施和建筑材料,这些东西由于价值不菲,运输方便,成了被偷盗的对象。 在没有视频监控的工地,由于管理者不能24小时监督工地,导致在深夜和凌晨的偷盗现象非常严重。建筑工地最让人担心的就是安全问题。由于大部分的建筑工人都是农民工,他们文化水平有限,安全意识缺乏,很容易在施工时因违规操作造成人身伤害和工程损失。为了避免这些危险,视频监控系统显得尤为重要。 城市污染一直是建筑工地带来的负面影响之一,由于过多的沙石,水泥材料,使工地附近的空气质量非常的差,为市民带来很多不变。冲洗水泥车会使工地附近的路面非常泥泞,水分蒸发后,又会使路面凹凸不平。这些不文明的行为都是投资者需要注意的。由于施工环境的限制,设备、材料的安全管理不完善及部分员工的自我防护意识的薄弱,为犯罪分子提供了可乘之机。如何通过技术手段引入施工现场,打造数码建筑工地成了许多建筑单位重点考量因素。地基基础阶段的监控:深基坑支护、基槽开挖和人工挖孔桩施工等已被列入专项治理内容。这个阶段的施工已被作为监控的重点。转入地面、楼面施工阶段,建筑物四周敞开,作业面宽,施工人员多,各个分项工程往往交叉作业,要求各项安全防范和质量要求都要考虑周到。如重点监控对象有,验槽、砼的输送、浇捣、养护、模板安装、钢筋安装及绑扎、混凝土浇捣、施工人员安全帽和安全带配戴、建筑物的安全网设置,以及楼梯口、电梯口、井口防护、预留洞口、坑井口防护、阳台、楼板、屋面等临边防护和作业面临边防护等。针对高层作业的特点,可以设置多项监控重点,如建筑物的安全网设置、施工人员作业面临边防护、施工人员安全帽佩带、外脚手架及落地竹脚手架的架设、缆风绳固定及使用、吊篮安装及使用、吊盘进料口和楼层卸料平台防护、塔吊和卷扬机安装及操作等。 通过ADSL或无线接入互联网,在物料存放和施工面等重点安装网络摄像机或无线网络摄像机,在保安室的普通电脑上安装客户端软件或IE浏览器方式即可通过联网进行多画面监控,而且可以直接进行录像文件的保存,以便在有其他情况发生后进行取证。在办公室或家里,只要能上网,使用IE浏览器就可以看到各个监控点的实时图像,实现远程监控在车上或在外出差,配备笔记本电脑和无线上网卡,就可以上网随时随地进行监控或巡视,还可以设置大屏幕电视墙,进行集中监看。监控现场可实现对画面的任意切换、定时切换、顺序切换及对前端设备的控制,作为管理部门的建筑公司,能通过INTERNET实时看到现场的情况,而且已经在某个工地安装的无线监控的前端和中间的传输部分,都可以在其他新工地直接使用,方便灵活,而且降低投入,是管理的好助手。 以上便是此次小编带来的“无线传感器”相关内容,通过本文,希望大家对无线传感器、无线传感器工作原理以及无线传感器的两大应用具备一定的认知。如果你喜欢本文,不妨持续关注我们网站哦,小编将于后期带来更多精彩内容。最后,十分感谢大家的阅读,have a nice day!

    时间:2020-04-30 关键词: 原理 无线传感器 指数

  • OLED成像原理解析

    OLED成像原理解析

    现在大街上随处可见的LED显示屏,还有装饰用的LED彩灯以及LED车灯,处处可见LED灯的身影,LED已经融入到生活中的每一个角落。当小伙伴们在阅读这篇文章的时候,大家的眼前一定是电脑屏幕或手机屏幕,而这些屏幕中大多可能是LCD(Liquid Crystal Display的简称,液晶显示器),也许您的屏幕是普通的MVA屏幕,也许您的屏幕是IPS屏幕,每种屏幕给人的感觉不尽相同,而屏幕的功能和质量对用户体验有很大影响,而今天我要讲述的是一个具有革命性的屏幕——OLED屏幕。那么,为什么说OLED屏幕具有革命性呢? 现在,大家可以尽情发挥自己的想象力,想象一下,在不久的将来,我们的手机可能是柔软屏幕,你可以弯曲折叠它,对于运动爱好者,可以将其弯曲固定在手臂上;面对透明的电脑屏幕,享受科技带来的美好;甚至家里的墙壁可能安装多块轻薄的屏幕来显示各种美丽的图片,营造美好和谐的气氛……这种种设想或许就会因为OLED的出现而成为现实。 什么是OLED屏幕?OLED的全名为Organic Light-EmitTIng Diode,中文名为有机发光二极管。它是LED的一种,由美籍华裔教授登青云在实验室中发现。与目前被广泛使用的平板显示器LCD相比,OLED具有主动发光、高对比度、超轻薄、耐低温、响应速度快、功耗低、视角广、抗震能力强等特点,而且更适合柔性显示和3D显示。具有以上众多优势的OLED显示器,不存在从侧面看不清楚的问题;也不会有LCD影像残留及画面跳动的情况;不但便宜,而且省电;相对于LCD,颜色更鲜艳,对比更鲜明,而厚度小于2mm的全彩面板更是只能用OLED才能做到。 要想知道OLED为何会有如此多的优点,还要从它的工作原理说起。OLED是如何发光的?OLED的典型结构如图所示,用ITO(氧化铟锡)导电薄膜做阳极,金属做阴极,中间沉淀一层有机发光材料作为发光层。为了形象的理解,我们可以把它看成一块三明治,下面的一块面包是金属材料,上面的一块面包是有机透明材料ITO导电膜,把中间的电子传输层和空穴传输层分别看成鸡蛋和香肠,有机发光层是中间的一层面包。 当OLED接通电源后,金属阴极产生电子,ITO阳极产生空穴,在电场力的做用下,电子穿过电子传输层,空穴穿过空穴传输层,来到有机发光层相会,电子和空穴分别带正电和负电,它们相互吸引,在吸引力(库仑力)的作用下被束缚在一起,阴阳结合,形成了激子。激子激发发光分子,使得发光分子的能量提高,处于激发状态,而处于激发状态的分子是不稳定的,它想回到稳定状态,在极短的时间内,它放出能量回到稳定状态,而放出的能量就以光的形式发出,由于 ITO阳极段是透明的,人们就可以看到它发出的光了。电视机屏幕给我们带来视觉盛宴,绝不仅仅只有一个颜色,而颜色的不同是由有机发光层的不同材料所引起的。 OLED有如此优异的性能,它又是被如何制造出来的呢?这里简要介绍一下这毫厘之间的加工工艺。制备性能良好的有机发光器件需要使用许多复杂的设备,需要有清洁的环境,如有可能,应尽量在超净实验室或厂房中进行。首先准备好导电和透光性能良好的导电玻璃,通常用的ITO玻璃,并对ITO玻璃进行光刻,得到高性能的ITO玻璃基片;其次必须对ITO基片进行严格清洗。然后蒸发沉积有机薄膜和阴极;最后对取出的器件做封装测试。其中,蒸发沉积有机薄膜是关键技术。蒸发沉积有机薄膜的方法有真空热蒸镀法,有机气相沉淀法,旋涂法和喷墨打印法。 真空热蒸镀 真空热蒸镀是小分子OLED的标准淀积工艺。直到现在,寿命最长的OLED都是由真空热蒸镀工艺制成的。正是由于这个原因,今天的小分子 OLED决定了OLED显示器的商业化前景。ITO玻璃基片在被清洗干净后,需要放置在真空腔内的样品托上,对准束源,此时,ITO玻璃片相当于靶子,在束源中蒸发出来的有机分子就是子弹,这里,子弹不能打在靶子中央,而是要均匀地打在靶子上。这个方法有点像把一块玻璃放到盛有热水的杯子的杯口处,渐渐会看到玻璃上有一层白雾,不过这里所需要的条件要苛刻得多。 在沉积薄膜之前要先获理真空,真空度通常必须高于10-3Pa,如果低于该真空度,真空腔内有一定的空气浓度,会有一些气体分子,当有机分子射出后,部分有机分子会碰撞到气体分子,如同两个小球相碰,有机分子会被弹开,改变原来的运动路径,从而无法击中ITO玻璃基片。使有机分子沉积到基底上的速率不均匀,易形成不规则排列,导致缺陷或针孔。与此同时还造成其他麻烦:浪费材料,散射出去的有机分子导致腔体污染,薄膜会有空气分子杂质等。如果需要更高性能的OLED,就需要超高真空的有机分子束沉积(OMBD)系统,在这种系统中,真空度达到10-6Pa或10-7Pa数量级。但是蒸发热蒸镀由于受真空腔体尺寸的限制,不能制备大面积的OLED屏幕。 有机气相淀积 有机气相淀积可用来淀积高质量的有机薄膜。该方法比蒸发热蒸镀发多了一个喷嘴。在有机气相淀积法中,有机小分子材料置于一个外部单独的、热可控的容器中,惰性气体携带蒸发的有机分子从一个喷口喷出,喷向喷口下方的ITO玻璃基片,有机分子遇到温度较低的基片后附着其上,渐渐形成薄膜,由于附着在基片上的分子数量由气体流速、蒸发温度和压强决定,所以通过精确控制这三个参数,可以较好地控制薄膜的厚度。 与真空热蒸镀相比,有机气相淀积可以提供更好的薄膜厚度控制和更大面积下的均匀性。除了提高了器件的性能,材料的可能利用率大于50%,从而减少了原材料的消耗,使停产期更短,产量更高,这些都是有机气相淀积对于传统真空热蒸镀的重要优势。由于旋涂法和喷墨打印法大多被用于制造单色显示器,且旋涂法很难做出较大OLED屏幕,在此不再做详细介绍。 每种工艺手法都有其优缺点,这正是制约大尺寸OLED屏幕发展的原因之一,目前,大型电子公司中只有一家韩国公司在坚持做OLED,已经到了产业化阶段,市场上也有OLED电视机发售,但是OLED技术还是有些不成熟,OLED电视机在厚度及色彩方面表现得很好,但是在个别方面表现得不尽如人意,同时由于技术问题,良品率还是较低,导致产品价格较高,所以消费者并不买账。不过,这家公司为了争取市场,OLED电视机的价格已经降低了很多。相信随着科技的发展,生产大尺寸OLED屏幕的成本会越来越低,其画面效果会越来越好,OLED屏幕将成为下一代主流显示技术,进入千家万户。做到在LED显示屏产品上符合高可靠的要求,生产厂家还需要发更多时间,更多精力去往这方面发展,我相信,未来的LED显示屏行业技术将越来越精湛,发展将无可限量.

    时间:2020-03-27 关键词: 原理 成像 OLED

  • 加湿器该如何选?三种常见款式及原理了解下

    加湿器该如何选?三种常见款式及原理了解下

    秋冬时期,空气中的湿度逐渐下降。为了缓解干燥所带来的不适,不少朋友会选择使用加湿器来让环境更加适宜。那么,空气加湿装置的原理是什么呢?本文将为您介绍。 市场上最常见的加湿器为超声波加湿器,其是喷雾加湿器的一种。我们家中以及办公室桌子上放置的小型加湿器,绝大多数都是超声波加湿器。这种加湿器可以通过高频振荡的方式,将水雾化为超微粒子从而进入空气中,达到提升空气湿度的目的。 这种加湿器体积一般较为小巧,易于收纳。在使用过程中较为节能且加湿强度大,加湿效果均匀。所以较多运用于家庭、医院、美容院等场所。然而,在使用一段时间后加湿器中会积累一定量的水垢,所以定期清洁很重要。 湿膜加湿器也是很多公共区域常用的一种,这种加湿器常常和专业的杀菌药片同时使用,其不仅可以起到加湿空气的作用,同时也可以达到清洁空气的目的。这种加湿器可以通过分子筛蒸发技术,去除水中的钙镁离子,使得被气化的水更加洁净,因此在这种加湿器的使用过程中不会出现水垢的残留。但这种加湿器常和大型空气循环系统一同使用,不易于携带。 电蒸汽加湿器属于蒸汽加湿器,也是常见的加湿器之一。蒸汽加湿器的应用原理较为简单,其是通过加热的方式将水加热到一百摄氏度后,形成水蒸气,再经风机传送到空气中,从而起到提升空气湿度的作用。这种加湿器对于水质的要求较高,且能源消耗较高,安全系数较低。使用过程中没有“白粉”现象生成,且噪声较小。 在较为干燥的地方,以及对于空气湿度要求较高的条件下,加湿器为我们的生活提供了诸多舒适与便利。我们可根据常见加湿器的种类、特点,科学选择适合自己需求的款式。

    时间:2019-12-18 关键词: 原理 加湿器 如何选 常见款式

  • 什么是电磁炮?电磁炮的原理是什么?

    电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进动能杀伤武器。与传统大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同,电磁炮是利用电磁系统中电磁场产生的安培力来对金属炮弹进行加速,使其达到打击目标所需的动能,与传统的火药推动的大炮,电磁炮可大大提高弹丸的速度和射程。 人类对于武器的追求或许永远没有止境,只有强大的武器才能保护国家的安全,于是许多在科幻电影中才出现的未来武器,也慢慢在现实世界中出现,被运用到军事当中,今天要向大家介绍就是威力巨大的电磁轨道炮。   (BAE系统公司制造的电磁轨道炮原型机) 什么是电磁轨道炮呢?可能大家对于电磁轨道炮的认知大多在于电影中,在一个矩形的炮管中,看见电光闪烁,炮管中的炮弹就会飞速的发射出去,准确的击中目标,拥有巨大的杀伤力(动漫《魔法禁书目录》中炮姐的超电磁炮也算一种电磁轨道炮吧)。看上去十分高端的电磁轨道炮,未来科技感十足,但它实际运用到的原理甚至都没有超过中学物理教科书的范畴。电磁轨道炮是利用电磁力代替火药的爆炸力来加速推动弹丸的一种发射系统,它的结构也十分简单,主要由发动电源、高速开关、加速装置和炮弹弹丸组成。明白了这么简单的结构和原理,所以在1920年就由法国人维勒鲁伯发明出来了,在二战时都能使重10克的铝弹丸以初速度达到1.08千米/秒发射出去,但是迫于当时的技术对于电力和炮管材料等问题从根本上无法解决,导致停止研究了很长的时间,直到现代才重新开始研究。   (电磁炮与传统火炮能量转换效率对比) 从目前的科学技术发展来说,电磁炮根据其结构和原理可大概分为三类: 【1】电磁线圈炮 线圈炮正式名称交流同轴线圈炮,一般都是由加速线圈和弹丸线圈构成,通过两个电线圈之间的磁场产生相互作用的安培力,利用安培力将弹丸加速发射出去,这是最早的电磁炮形式。   (线圈炮的原理) 【2】电磁轨道炮 轨道炮是由两条非常长的平行直轨道组成的,在轨道的中间会放置一个滑块,来作为发射的弹丸。它是利用两个轨道的之间的电流产生相互作用的安培力将弹丸发射出去,这是现在普遍的在实验调试的电磁轨道炮,中间滑块的质量越大,产生的动能就越大,威力也越大,但相对于所需要的耗能也越大。   (轨道炮发射原理) 【3】电磁重接炮 重接炮是没有炮管的,它是利用上下的两个矩形线圈产生高强度的强磁场力作用,当弹丸进入磁场时,被线圈中的磁场力加速推进并发射出去,虽然重接炮没有炮管,但是它需要要求弹丸具有一定的初速度进入线圈,产能产生磁场力并加速,所以它也是一种多级加速的不需要接触的电磁炮,目前这种电磁炮是世界上最新的一种发展形势。   (重接炮的工作原理) 总的来说电磁炮中,世界各国研究发展都专注于电磁轨道炮,大部分资源都投入到轨道炮的研究当中,当然其技术也相对比较成熟。比起传统火炮来说可以做到发射的速度更高,初速度可达到8千米/秒,而传统火炮只有1千米/秒以下;还能做到启动的时间更短,从正常状态下到发射弹丸只需要数分钟,而且还可以实现连续发射,可以做到1分钟6发的重复发射;最后电磁轨道炮的发射动能更加强大,最大几乎能达到70兆焦左右(1兆焦的能量相当于一辆1吨卡车在100英里/每小时(约161千米/小时)速度下的能量),射程可以超过2000千米,而且在发射的过程中全都是由计算机控制,弹头也是现在最新的激光制导装置,所以具有很高的打击精度,带着强大的动能击打敌对目标并摧毁,威力极大。当电磁炮发展成熟以后运用到军事中,海上战舰(能看到战列舰重出江湖的影子了)已经可以颠覆未来战争了。   (同样初速度下不同质量弹丸的弹道差   (中国072登陆舰上安装电磁轨道炮进行 组成结构 电磁炮利用电磁力沿导轨发射炮弹的武器。它主要由能源、加速器、开关三部分组成。能源通常采用可蓄存10~100兆焦耳能量的装置。当前实验用的能源有蓄电池组、磁通压缩装置、单极发电机,其中单极发电机是最有前途的能源。 [2] 加速器是把电磁能量转换成炮弹动能,使炮弹达到高速的装置。主要有:使用低压直流单极发电机供电的轨道炮加速器和离散或连续线圈结构的同轴同步加速器两大类。开关是接通能源和加速器的装置,能在几毫秒之内把兆安级电流引进加速器中,其中的一种是由两根铜轨和一个可在其中滑动的滑块组成。 发现原理 19世   电磁炮原理示意图 纪,英国科学家法拉第发现了法拉第电磁感应定律,该定律表明磁场中的电荷和电流会受到洛仑兹力的作用,即位于磁场中的导线在通电时会受到一个力的推动,同时,如果让导线在磁场中作切割磁力线的运动,导线上也会产生电流。 20世纪初,有人提出利用洛仑兹力发射炮弹的设想。在两次世界大战中,法国、德国和日本都曾研究过电磁炮。第二次世界大战以后,其他国家也进行过这方面的研究。 实验应用 1845年,查尔斯·惠斯通制作出了世界第一台磁阻直流电动机,并用它把金属棒抛射到20米远。此后,德国数学家柯比又提出了用电磁推进方法制造"电气炮"的设想。 第一个正式提出电磁发射/电磁炮概念并进行试验的是挪威奥斯陆大学物理学教授伯克兰。他在1901年获得了"电火炮"专利。1920年,法国的福琼·维莱普勒发表了《电气火炮》文章。几乎同时,美国费城的电炮公司研制了用于火炮的电磁加速器。二战期间,在军事需求的刺激下,德国、日本都研制过电磁炮。德国的汉斯莱曾将10克弹丸用电磁炮加速到1.2公里/秒的初速。 20世纪70年代   用电磁炮发射宇宙飞船的设想图 初,澳大利亚国立大学建造了第一台电磁发射装置,将 3克重的塑料块(炮弹)加速到6000米/秒的速度。此后,澳、美科学家制造了不同类型的实验样机,并进行过多次发射实验。用单极发电机供电的电磁炮,已能把318克重的炮弹加速到4200米/秒的速度。磁通压缩型电磁炮已能将 2克重的炮弹加速到11000米/秒的速度。 20世纪70年代,澳大利亚国立大学的查里德·马歇尔博士运用新技术,把3克弹丸加速到了5.9公里/秒。这一成就从实验上证明了用电磁力把物体推进到超高速度是可行的。1978年公布实验情况后,引起了各国军方的特别关注,美国国防委员会得出"未来高性能武器必然以电能为基础"的结论。美国防部成立了"电磁炮联合委员会",协调军队、能源部、国防原子能局及战略防御倡议机构分散进行的电炮研究工作。 1980年,美国西屋公司为“星球大战”建造的实验电磁炮把质量为300克的炮弹加速到了每秒约4千米,而在真空中,这个速度还可提高到每秒8~10千米。 1992年,美国已把一门口径90毫米、炮口动能9兆焦的电磁炮样炮推到尤马靶场进行试验。电磁炮从实验室到靶场说明,电源小型化技术已有所突破。 高速发展 美国 电磁炮曾是冷战时代美国“星球大战”军备计划的重点项目,被视为对抗核弹的秘密武器。美国海军于2005年重新启动电磁炮研究,截止2010年投放2.11亿美元。 2010年12月6日,美国通用原子公司公司宣布,该公司研制的Blitzer防空型电磁轨道炮的样炮已经于9月在美国陆军杜格威试验场成功试射了空气动力学弹丸。该次试验是根据与海军研究办公室签订的合同进行的,成功演示了具有战术价值的电磁导轨发射装置、脉冲电源系统和弹丸的集成和能力。试验中使用的弹丸由波音公司研制,飞行速度达到5马赫,飞行加速度达到60000g,试验还演示了电枢分离和稳定飞行。 2010年12月12日,美国研发电磁轨道炮在海军试射中,将电磁炮以音速5倍的极速,击向200公里外目标,射程为海军常规武器的10倍。美军目标在8年内进行海上实测,并于2025年前正式配备于军舰上。 该实验在弗吉尼亚州达尔格伦水面作战中心进行,先后两次试射电磁炮。电磁炮主要由两条轨道组成,炮身装在拖车大小的长方形枪管,轨道中间放着铝制20磅炮弹。电磁炮接上电源后,电流会通过两条轨道,从而生成强大推力,将铝弹以高速弹射。 两次试射所生成的能量,分别   美国试射电磁炮 达33兆和32兆焦耳,打破于2008年创下的10兆焦耳纪录。1兆焦耳能量相当于1吨重汽车以时速160公里行驶。 除威力外,33兆焦耳下发射的炮弹射程较现时常规武器远10倍,亦是电磁炮一大优势。但美军最终实战配备目标是64兆焦耳级电磁炮,射程最远可达321公里,可让军舰在敌舰射程范围外发动攻击。 海军研究所所长卡尔表示,电磁炮优点众多,首先是射速快,不会像巡航导弹般出现目标移走或落空等问题,配合全球定位系统(GPS)更可进一步提高准绳度。此外,由于电磁炮毋须火药,既可提升船员安全,亦可令军舰携带炮弹数量增加10倍。 2014年1月15日,美国海军研究实验室负责人马修·库伦德少将介绍称,该项目已经完成了第一阶段(原型机研发阶段),已经研制了2套工业电磁轨道炮系统原型,项目已经进入第二阶段,海军及工业部门将测试在一分钟内进行多轮发射。库伦德对即将在白沙靶场进行导轨炮8连射测试结果充满信心。 [3] 2014年4月10日,美国海军表示将启动电磁炮海上试射计划,利用电磁可发射音速七倍的高速轻型炮弹。 [4] 该型电磁炮已在地面展开广泛试射,接下来将安装在美国海军快速舰“米利诺基特号”,并在2016年进行海上试射。 [4] 美国海军研究部主任克隆德海军少将在一项军方科技圆桌会议上透露,“这已是真实的,不是科幻小说,你可以亲眼看它发射。” [4] 克隆德将在华盛顿附近举行的海空宇航科技博览会上表示电磁炮将协助加强美国的空防、巡航导弹防卫及弹道导弹防卫,同时还具有成本低廉的优点。 [4] 中国 2013年11月20日出版的《简式防务周刊》   美军电磁炮 [3] 报道称,卫星图象显示中国包头市西北方的一个所谓装甲设备与火炮测试中心,有两门火炮,它们分别长约26米和33.5米,这两门超级火炮各自被固定在混凝土基座上,这个混凝土基座曾与2010年9月至2012月12月期间现身,当时卫星图像首次捕捉到了这两门火炮的身影。 [5] 而最新的卫星照片显示,这两门火炮2013年7月仍在原处。而在2011年拍摄的卫星照相中,尺寸更大的那门所谓火炮前方,有一系列似乎是靶标的物体。报道猜测,这显示该处正在对高速炮弹进行穿透力测试。 性能特点 电磁轨道炮是一种远程、高能、多任务的武器   电磁炮结构 ,其射速可达当前海军的舰炮的3倍。其射程可达100英里(约161千米)以上,以舰船上储存的电能为动力来源,利用电磁力(洛仑兹力)沿导轨将弹头加速到很高的速度发射出去。美国海军官员称,这是一种不太昂贵、具有高杀伤力和远程打击能力的攻击性武器。 [3] 电磁轨道炮弹头重23磅(约10.43千克),可以从电磁导轨上发射,也可从海军127毫米甚至155毫米火炮系统发射。导轨炮采用指令制导,但在未来可能发展成自导式。 [3] 除了在射程和毁伤力方面的优势,该炮还是一种相对廉价的海军火炮项目,每枚炮弹成本约25000美元。 [3] 由于电磁轨道炮是一种具有高能量的武器,因此发热情况严重,需要有良好的冷却技术支持。电磁轨道炮并不仅仅是一个炮弹发射装置,而是由多个系统组成的。美国海军正在对多个冷却系统设计进行评估。 [3] (1)电磁推动力大,弹丸速度高。电磁发射的脉冲动力约为火炮发射力的10倍,所以用它发射的弹丸速度很高。一般火炮的射击速度约为0.8千米/秒,步枪子弹的射击速度为l千米/秒。而电磁炮可将3克重的弹丸加速到11千米/秒,将300克的弹丸加速到4千米/秒。有的专家甚至预言,将来的速度可达100千米/秒。速度对于天基反导弹系统来说尤为重要。因为拦截器速度越高,不仅拦截的效率高。而且可大大减少天基武器的数量。 (2)弹丸稳定性好。电磁炮弹丸在炮管中受到的推力是电磁力, 这种力量是非常均匀的,而电磁推力容易控制,所以弹丸稳定性好,这有利于提高命中精度。 (3)隐蔽性好。电磁炮在发射时不产生火焰和烟雾,也不产生冲击波,所以作战中比较隐蔽,不易被敌人发现。而且,它采用低级燃料作能源,而不是常规火药,这有利于发射阵地的安全。 (4)弹丸发射能量可调。可根据目标性质和射称大小可快速调节电磁力的大小,从而控制弹丸的发射能量。 (5) 比较经济。与常规武器比较,火炮发射药产生每焦耳能量需要10美元, 而电磁炮只需要0.1美元。如果与其他太空武器相比,电磁炮就更经济了。 分类 线圈炮 线圈炮又称交流同轴线圈炮。它是电磁炮的最早形式,由加速线圈和弹丸线圈构成。根据通电线圈之间磁场的相互作用原理而工作的。加速线圈固定在炮管中,当它通入交变电流时,产生的交变磁场就会在弹丸线圈中产生感应电流。感应电流的磁场与加速线圈电流的磁场互相作用,产生电磁场力,使弹丸加速运动并发射出去。 轨道炮 轨道炮(Rail Gun)或译磁轨炮、导轨炮由法国人维勒鲁伯于1920年发明,是利用轨道电流间相互作用的安培力把弹丸发射出去。它由两条平行的长直导轨组成,导轨间放置一质量较小的滑块作为弹丸。当两轨接入电源时,强大的电流从一导轨流入,经滑块从另一导轨流回时,在两导轨平面间产生强磁场,通电流的滑块在安培力的作用下,弹丸会以很大的速度(理论上可以到达亚光速)射出,这就是轨道炮的发射原理,轨道炮是电磁炮最常见的式样。电磁炮是利用电磁发射技术制成的一种先进的动能杀伤武器,与传统的大炮将火药燃气压力作用于弹丸不同,电磁炮是利用电磁系统中电磁场的作用力,其作用的时间要长得多,可大大提高弹丸的速度和射程。因而引起了世界各国军事家们的关注。自80年代初期以来,电磁炮在未来武器的发展计划中,已成为越来越重要的部分。 电热炮 电热炮的原理完全不同于上述两种电磁炮,其结构也有多种形式。最简单的一种是采用一般的炮管,管内设置有接到等离子体燃烧器上的电极,燃烧器安装在炮后膛的末端。当等离子体燃烧器两极间加上高压时,会产生一道电弧,使放在两极间的等离子体生成材料(如聚乙烯)蒸发。蒸发后的材料变成过热的高压等离子体,从而使弹丸加速。 重接炮 重接炮是一种多级加速的无接触电磁发射装置,没有炮管,但要求弹丸在进入重接炮之前应有一定的初速度。其结构和工作原理是利用两个矩形线圈上下分置,之间有间隙,长方形的“炮弹”在两个矩形线圈产生的磁场中受到强磁场力的作用,穿过间隙在其中加速前进。重接炮是电磁炮的最新发展形式。

    时间:2019-12-18 关键词: 原理 电磁力 电磁炮

  • led灯的原理解析

    led灯的原理解析

    在科技高度发展的今天,电子产品的更新换代越来越快,LED灯的技术也在不断发展,为我们的城市装饰得五颜六色。对于现在的led灯来说,很多家庭都正在使用当中,这种东西现在普遍都在用的一种灯,很多人在市面上购买的时候都会优先选择这种类型来使用,毕竟它的照明承诺还是非常不错的,那么在购买之前,我们大家可以先看一下如何解决led灯嗡嗡响的问题,然后在看一下led灯的原理是什么。 如何解决led灯嗡嗡响 这不是线的问题,因为LED灯的耗电电流很小,基本可以忽略线路的影响。可能是该灯的供电电路的问题,这种灯一般都采用开关电源供电的方式为LED供电,如果电源中的震荡变压器工作不正常,就会发出声音,你可以换一个供电电源试试。 LED是英文lightemittingdiode(发光二极管)的缩写,它的基本结构是一块电致发光的半导体材料芯片,用银胶或白胶固化到支架上,然后用银线或金线连接芯片和电路板,然后四周用环氧树脂密封,起到保护内部芯线的作用,最后安装外壳,所以LED灯的抗震性能好。 led灯的原理 1.LED(LightEmittingDiode),发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的固态的半导体器件,它可以直接把电转化为光。LED的心脏是一个半导体的晶片,晶片的一端附在一个支架上,一端是负极,另一端连接电源的正极,使整个晶片被环氧树脂封装起来。 2.半导体晶片由两部分组成,一部分是P型半导体,在它里面空穴占主导地位,另一端是N型半导体,在这边主要是电子。但这两种半导体连接起来的时候,它们之间就形成一个P-N结。当电流通过导线作用于这个晶片的时候,电子就会被推向P区,在P区里电子跟空穴复合,然后就会以光子的形式发出能量,这就是LED灯发光的原理。而光的波长也就是光的颜色,是由形成P-N结的材料决定的。 3.最初LED用作仪器仪表的指示光源,后来各种光色的LED在交通信号灯和大面积显示屏中得到了广泛应用,产生了很好的经济效益和社会效益。以12英寸的红色交通信号灯为例,在美国本来是采用长寿命,低光视效能的140瓦白炽灯作为光源,它产生2000流明的白光。经红色滤光片后,光损失90%,只剩下200流明的红光。而在新设计的灯中,Lumileds公司采用了18个红色LED光源,包括电路损失在内,共耗电14瓦,即可产生同样的光效。汽车信号灯也是LED光源应用的重要领域。 经过这篇文章的介绍,我们主要了解了一下如何解决led灯嗡嗡响的问题,出现这种情况不是线的问题,因为led灯的耗电电流很小,基本可以忽略线路的影响,可能是因为灯的供电电路的问题导致的,我们直接换一下供电电源就可以了,同样的,也给大家讲了一下led灯的原理是什么。相信在未来的科学技术更加发达的时候,LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便,这就需要我们的科研人员更加努力学习知识,这样才能为科技的发展贡献自己的力量。

    时间:2019-12-05 关键词: 原理 电源 led灯 电源资讯

  • LED车头灯解析

    LED车头灯解析

    在科技高度发展的今天,电子产品的更新换代越来越快,LED灯的技术也在不断发展,为我们的城市装饰得五颜六色。据外媒报道,如今,LED车头灯的应用愈来愈广泛。那么,LED车头灯是什么呢? LED的工作原理 简单点说,当电流通过p型(p-type)半导体并达到n型(n-type)半导体后,LED灯会发光,而p-n结(p-n junction)即为关键所在,这类发光被称为电致发光(electroluminescence)。在颜色变换方面,主要取决于半导体材料及通过能量的多寡。 LED的使用寿命通常约为5万小时,其所耗的电能较少,且不发热。因此,该类光很白。 LED的优点 相较于其他光源,LED灯的亮度更高、更为清洁,且体积较小、不发热、耗能小。因此,LED等更为节能。 LED的白光与天然光更为接近,不易引起眼部疲劳,在雾天产生的眩光(glare)更小。此外,该类光束的投射距离远超过常规光源。用户能将LED车头灯配置到自己的爱车上吗?用户可配置LED背光灯条和其他的LED驾驶灯,但这类LED车头灯务必配置到特定位置。 但用户或许会抱怨,当LED车灯配置完毕后,通常只有在远光灯激活后才能该类车灯。当关闭远光灯后,LED车头灯也将自动关闭。相信在未来的科学技术更加发达的时候,LED会以更加多种类的方式为我们的生活带来更大的方便,这就需要我们的科研人员更加努力学习知识,这样才能为科技的发展贡献自己的力量。

    时间:2019-11-09 关键词: 原理 LED 电源技术解析 车头灯

  • 深度掌握波形发生器,pwm波形发生器原理+应用

    深度掌握波形发生器,pwm波形发生器原理+应用

    波形发生器在生活中有诸多应用,不过对于波形发生器,大家并非均有所了解。此外,波形发生器种类较多,无法在短时间内全部掌握。本文中,将为大家讲解pwm波形发生器,并着重解释这款波形发生器工作原理。 一、为什么要使用PWM波 1:PWM就是PULSE WIDTH Modulation 脉宽调制 - 矩形脉冲波形,你可理解为占空比可调的方波。 2.DSP直接可以输出PWM波,所以不需要额外的硬件连接。但是DSP输出的驱动能力有限,驱动电机必须额外加放大驱动电路。 3.以DSP的EVA单元为例子,EVA的2个通用定时器可以产生2路独立的PWM波,3个比较单元能够产生6对带死区的PWM波。(1)T1CNT为连续计数模式产生不对称的PWM波,此时PWM的周期为(t1pr+1)/tclk,t1pr为周期寄存器值,TCLK为当前定时器每计数一次所需时间。(2)T1CNT为连续增减计数产生对称的PWM波。周期为2T1PR/tclk.程序如下:void InitEV(void) { EvaRegs.T1PR=5000;EvaRegs.T1CMPR=2500//没用这种方式产生;EvaRegs.T1CNT=0//定时器1初值设0;EvaRegs.T1CON.ALL=0x144E//连续增模式,使能定时器1和设置T1P的周期;EvaRegs.CMPR1=500;//使用比较单元输出PWM;EvaRegs.ACTR.all=0x0006//设置输出管教地有效还是高有效;EvaRegs.DBTCON.all=0x0530//使能死区定时器,死区时间为5倍定时器时间;EvaRegs.COMCONA.all=0xa600//比较器控制A操作时能 二、pwm波形发生器的原理与应用 一般的采样型SPwM法分自然采样法和规则采样法,自然采样法是将基准正弦波与一个载波三角波相比较,由两者的交点决定开关模式的方法。由于自然采样法得到的数学模型需要解超越方程,因而并不适合微控制器进行实时控制,又因为实践检验对称波形比非对称波形在三相电的相电流中引起的谐波失真小,所以我们使用对称规则采样法作为本系统的数学模型。 这里说明一下TMS320LF2407(以下简称2407)来产生PWM信号的原理:由于产生一个PWM信号需要有一个适合的定时器来重复产生个与PM周期相同的计数周期,并用一个比较寄存器来保持调制值,因此,比较寄存器的值应不断与定吋寄存器的值相比较,这样,当两个值相匹配时,就会在响应的输出上产生一个转换(从低到高或从高到低),从而产生输出脉冲,输出的开启(或关闭)时间与被调制的数值成正比,因此,改变调制薮值,相关引脚上输出的脉冲信号的宽度也将随之改变。 通过TMS320LF2407的事件管理器模块可以产生一定占空比的PwM脉冲信号,而使用其中的通用定时器、全比较单元和单比较单元则均可发出PWM脉冲,由DSP的Pw口可输出一系列等幅不等宽的PwM波形信号,这些信号再经过外围系列调理电路的变换之后,便可以得到所需要的三相交流正弦波信号了。事实上,在硬件上,DSP有两个设计一样的事件管理模块( EVAZEVB),每一个事件管理模块都有6个PWM输出口,故可输岀两组三相SPWM波,一般均可满足通常的设计。 一般交流电机和静态逆变器通常采用这种波形;(b)为三次谐波(增强型波型),此种波型包括3分奇次谐波,输出功率提高20%,三相谐波相互抵消,防止了电机发热;(c)为带死区的三次谐波(高效型波形),进一步优化三次谐波,在一个周期中,高压侧和低压侧的开关保持60°的间隙,不但节省了33%的开关损耗,而且可以使用更少、更便宜的功率器件或减少散热片的体积,提高了功率开关的可靠性。 pwm发生器是实现脉冲序列的核心。脉冲调制信号是通过比较输入参考波形和高频载波得到的。sa866de采用异步不对称规则采样的调制方法,其工作原理如图3所示。sa866de为用户提供的参考波形以数字形式存在片内rom中。sa866de使用数字调制技术,避免了使用模拟器件时产生的漂移现象。三角波(载波)由一个上/下计数器合成,并通过数字比较器和调制波进行比较。调制波在每个载波波峰上升和下降沿都进行采样,称作“双沿规则采样”。调制波以数字形式存在片内rom中(1536个采样点/360°)。开关频率被rom内特定地址的比例控制,该比例值与sa866de的载波频率无关,因此称为“异步pwm方法”。pwm波形最终输出三对互补信号分别驱动三相逆变桥的上、下开关管。每相输出控制电路由脉冲取消电路、脉冲延迟电路和功率驱动电路组成。脉冲取消电路用来将脉冲宽度小于取消时间的脉冲去掉;脉冲延迟电路保证死区时间间隔,防止转换瞬间上、下桥臂间开关器件产生直通现象,以使逆变器可靠换相;驱动电路用于pwm波形输出功率放大,使之可直接驱动光电耦合器件,实现隔离。 1.速度及加速/减速控制逻辑 速度控制通过速度设置电位器由set-point端引入,经10位高速a/d转换器转换成相应的目标值。加速、减速控制主要通过一个16位幅值比较器和17位加/减计数器组成。加/减计数器的时钟由加/减速振荡器提供,加/减速速率可单独设定,由osc/clk输入状态用3种方式控制。加/减速速率设置端raccel/rdecel分别外接电阻、电容确定加/减速振荡器频率。是否实行加/减速,还应由电压监控端vmonitor和电流监控端imonitor的输入信号值共同确定。 2.v/f控制 为了适应各种场合,保证sa866de在任何频率下都能对电压幅度进行控制,有两种v/f控制方式可以选择。线形方式和二次型方式。为了减小铜耗,基电压都设置成可调,然后电压和频率按线形关系和二次型关系上升到指定值。线形v/f操作使频率在恒转矩区上升到指定值。在恒转矩区外振幅保持最大值,但随着频率的增大,转矩不断下降,而使功率保持不变,此时被称为恒功率区。v/f特性曲线形状由一个8位精度的可编程参数决定。 3.模式选择 将serial脚置1或悬空不用,可以选择模式n1~n3,这三种模式均为正常工作模式,所有参数均由外部eeprom读入。将serial脚置0可以选择模式s1~s2,这两种模式均为串行工作模式,由微处理器/微控制器取代外部eeprom,串行加载初始化参数。 sa866de具有microwire三线串行接口,可与256或1024位的串联总线型eeprom兼容。eeprom的存储单元分为4页,每页为4个16位字,分别包含一套参数。页面选择通过sa866de给eeprom发送的首地址命令及所读取的位数确定,这样对于每种产品可以有四套参数供选择,由page0、page1两个逻辑管脚决定。 如上图所示,系统采用外接eeprom方式,所选eeprom为atmel公司生产的at93lc46,所有的可编程参数均存在eeprom中,page0、page1用来选择存储器93lc46的4个页面数据。系统上电或复位后,通过串行口自动下载。sa866de工作于模式n3,racc、rdec引脚接高电平,serial端悬空。trip端接一发光二极管,用来显示系统故障封锁。 系统主电路输入为引自电网的三相交流电,经整流、滤波后变为稳定的直流电提供给功率变换器件,经过功率变换器件变频后形成三相交流电驱动交流电机。功率变换器件采用集成度高的智能功率模块(ipm),它将功率变换、栅极驱动和保护电路集为一体,具有驱动欠电压、开关过流、桥臂短路及过热等系统保护功能。sa866de的settrip端与ipm的保护输出端相连,一旦检测到保护信号在快速向sa866de发出保护高电平,高速切断电路,关断pwm输出。 控制电路是整个变频调速系统的核心,整个控制电路只需采用一片三相pwm波形发生器芯片sa866de即可实现pwm信号输出、系统保护等功能。12档速度调节通过加/减速速率设置端raccel/rdecel及电压监控端vmonitor和电流监控端imonitor很容易实现,电机的正反转通过dir端控制,因此,系统电路结构简单,控制调节方便,具有很高的智能性。 以上便是小编此次要和大家分享的内容,十分感谢大家的阅读。

    时间:2019-10-28 关键词: 原理 波形发生器 pwm波形发生器

  • 特斯拉线圈制作系列(四),搞懂特斯拉线圈制作相关原理

    特斯拉线圈制作系列(四),搞懂特斯拉线圈制作相关原理

    特斯拉线圈制作在近来成为热点,被特斯拉放电现象所吸引的朋友纷纷动手尝试特斯拉线圈制作过程。但特斯拉线圈制作过程,无法脱离特斯拉线圈相关知识而独立存在。因此在本文中,将为大家介绍特斯拉线圈制作所涉及的原理、工作原理等知识。   一、特斯拉线圈是什么? 特斯拉线圈又叫泰斯拉线圈,因为这是从"Tesla"这个英文名直接音译过来的。这是一种分布参数高频串联谐振变压器,可以获得上百万伏的高频电压。传统特斯拉线圈的原理是使用变压器使普通电压升压,然后给初级LC回路谐振电容充电,充到放电阈值的,火花间隙放电导通,初级LC回路发生串联谐振,给次级线圈提供足够高的励磁功率,其次是和次级LC回路的频率相等,让次级线圈的电感与分布电容发生串联谐振,这时放电终端电压最高,于是就看到闪电了。通俗一点说,它是一个人工闪电制造器。 在世界各地都有特斯拉线圈的爱好者,他们做出了各种各样的设备,制造出了眩目的人工闪电,十分美丽。   二、特斯拉线圈原理解析 简单来说,特斯拉线圈是一种升压装置,学名为“分布参数高频共振变压器”。它带有两级升压线圈,可以把家用的220V电压升到数万伏甚至数十万伏,然后再经放电终端放电。由于电压很高,放电时产生的火花就像小型闪电。另一方面,特斯拉线圈包含了LC振荡回路,因此放电终端产生的交流电具有很高的频率。 以家用工频50Hz交流电为例,特斯拉线圈的放电终端可以达到100千赫兹到1.5兆赫兹,即工频的2000到30000倍。因此特斯拉线圈可以产生超高电压但低电流、高频率的交流电。 首先,工频电源经过升压变比为2000以上的变压器升压,经过整流桥后对电容C1充电。当电容的电压高到一定程度超过了打火间隙(SG)的阈值,打火间隙击穿空气打火,变压器初级线圈的通路形成,能量在电容C1和初级线圈L1之间振荡,并通过耦合传递到次级线圈。次级线圈也是一个电感,放顶罩C2和大地之间可以等效为一个电容,因此也会发生LC振荡。当两级振荡频率一样发生谐振的时候,初级回路的能量会涌到次级,放电端的电压峰值会不断增加,直到放电。   三、特斯拉线圈工作原理 特斯拉线圈的工作过程:电源要先给主电容充电,当电压达到打火器的放电阀值时,打火器间隙的空气电离打火,近似导通,建立初级谐振回路,通过振荡向次级回路传递能量。次级回路随之振荡,接收能量,放电顶罩的电压逐渐增大,并电离附近的空气,‘寻找’放电路径,一旦与地面形成‘通路’,‘闪电’也就出现了,如果没有‘闪电’,几个(次数主要与耦合系数有关)周波后,初级回路能量释放完毕。 较大部分的能量都转移到次级回路上,一部分能量损耗在回路上。次级回路继续振荡,并反客为主,带动初级回路振荡,以相同的方式把刚才得到的能量还给初级回路。但又一部分能量损耗在回路上,如此反复(见原理演示图),直到损耗掉大部分能量。打火器两端电压和电流都不足后,打火器等效断开,由外部电源继续给主电容充电。充电过程要比放电过程长得多,大概在3~10毫秒左右。所以特斯拉线圈放电频度都在每秒100次以上,也使肉眼看上去为连续放电效果。 原理演示图: 上面这张形象地描述了特斯拉线圈工作时的能量传递过程,为了更进一步了解变化的快慢,下面从波形仿真角度来看看电压的变化过程: 模拟以上波形的各项参数: L1=11微亨,C1=230纳法; L2=60毫亨,C2=42皮法; 主电容工作电压:V=10千伏 耦合系数:K=0.14; 谐振频率:f=100千赫兹; 以上便是小编此次带来的有关“特斯拉线圈制作”的所有相关内容,如果你对本文比较满意或者想了解更多有关“特斯拉线圈制作”知识,不妨持续关注本网站哦,小编将为大家带来更多更新。

    时间:2019-09-26 关键词: 原理 特斯拉线圈 特斯拉线圈制作

  • 一通百通!了解这两种滤波器原理,各式尽在掌握

    一通百通!了解这两种滤波器原理,各式尽在掌握

      滤波器作为电子系统中十分常见的工具,在信号处理中占有重要地位。本文将对两种典型的滤波器原理进行分析,并借以理解其他各式滤波器。   滤波器是一种选频装置,可以使信号中特定的频率成分通过,而极大地衰减其它频率成分。在测试装置中,利用滤波器的这种选频作用,可以滤除干扰噪声或进行频谱分析,从而达到“去除杂波,选择信号”的作用。   广义地讲,任何一种信息传输的通道(媒质)都可视为是一种滤波器。因为,任何装置的响应特性都是激励频率的函数,都可用频域函数描述其传输特性。因此,构成测试系统的任何一个环节,诸如机械系统、电气网络、仪器仪表甚至连接导线等等,都将在一定频率范围内,按其频域特性,对所通过的信号进行变换与处理。   滤波器可分为低通滤波器、高通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器和全通滤波器五类。本文将分析介绍低通滤波器和高通滤波器这两种常用滤波器原理,以求触类旁通,同时掌握所有五种滤波器。   【低通滤波器】   所谓低通滤波器(LPS:low pass filter)是允许低频讯号通过,而不允许高频讯号通过的滤波器。容许低于截止频率的信号通过, 但高于截止频率的信号不能通过的电子滤波装置。以一阶低通滤波器为例,其组成与响应曲线如下: 截止频率:f=1/(2*Pi*R*C) ,        频率低于fh时,增益为电压增益;频率高于fh时,增益的衰减斜率为每10倍频率20dB。   由此即可滤除频率高于fh的信号,只保留低于fh的部分。   为帮助更好地理解,举一个例子:一个固体屏障就是一个声波的低通滤波器。当另外一个房间中播放音乐时,很容易听到音乐的低音,但是高音部分大部分被过滤掉了。类似的情况是,一辆小汽车中非常大的音乐声在另外一个车中的人听来却是低音节拍,因为这时封闭的汽车(和空气间隔)起到了低通滤波器的作用,减弱了所有的高音。   对于高于fh的频率,信号按该频率平方的速率下降。在频率fh处,阻尼值使输出信号衰减。可以级联多个这样的滤波器部分来得到一个更高阶的(更陡峭的转降)滤波器。假定设计要求一个截止频率为10kHz的四阶贝塞尔(Bessel) 低通滤波器。根据参考文献1,每部分的转降频率分别为16.13及18.19 kHz,阻尼值分别为1.775及0.821,并且这两个滤波器分区的高通、带通和低通系数分别为0、0与1。您可以使用这两个带有上述参数的滤波器部分来实现所要求的滤波器。截止频率为输出信号衰减3 dB的频率点。   【高通滤波器】   高通滤波器允许信号中的高频分量通过,抑制低频或直流分量。是一种让某一频率以上的信号分量通过,而对该频率以下的信号分量大大抑制的电容、电感与电阻等器件的组合装置.一阶高通滤波器原理图及幅频特性曲线如下:   类比低通滤波器,我们不难得出:假设截止频率为fh,则频率高于fh时,增益为电压增益;频率低于fh时,增益的增长斜率为每10倍频率20dB。   换句话讲,高通滤波器可滤除低于某一频率的信号,只保留高于这一频率的部分。   【带通滤波器】   带通滤波器是指能通过某一频率范围内的频率分量、但将其他范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器,与带阻滤波器的概念相对。一个模拟带通滤波器的例子是电阻-电感-电容电路。   这些滤波器也可以用低通滤波器同高通滤波器组合来产生。将上述两种典型滤波器加以组合,过滤掉低于fl的部分和高于fh的部分,则剩下的就是频率介于fl与fh之间的带通部分。   【带阻滤波器】   带阻滤波器(简称BSF)是指能通过大多数频率分量、但将某些范围的频率分量衰减到极低水平的滤波器,与带通滤波器的概念相对。   类比上面带通滤波器,不难看出,带阻滤波器同样可视为高通和低通滤波器的叠加——即滤除频率低于fh的部分和高于fl的部分,只保留剩下的部分(右图中的通带部分)。   【全通滤波器】   全通滤波器是指在全频带范围内,信号的幅值不会改变,也就是全频带内幅值增益恒等于1。很显然,当低通滤波器与高通滤波器截止频率相等时,即fl=fh时,在全频域内信号幅频特性曲线均无下降,为一条平行于频率轴的直线。此时为全通状态。   【总结】综上所述,在了解了高通滤波器和低通滤波器的原理之后,我们就可以很轻易地理解所有滤波器的相关性质。只要牢记这两种滤波器原理,其他滤波器也不在话下。

    时间:2019-09-18 关键词: 原理 滤波器 频域选择

  • 特斯拉线圈制作系列(一),12V简易特斯拉线圈制作

    特斯拉线圈制作系列(一),12V简易特斯拉线圈制作

    很多领域中均涉及特斯拉线圈制作,故而学习特斯拉线圈制作的朋友越来越多。在本王中,主要为大家讲解12V简易特斯拉线圈制作方法。希望通过本文,对大家的特斯拉线圈制作的学习可提供一定程度的帮助。 特斯拉线圈又叫泰斯拉线圈,因为这是从“Tesla”这个英文名直接音译过来的。特斯拉线圈是由一个感应圈、变压器、打火器、两个大电容器和一个初级线圈仅几圈的互感器组成。下面跟着小编一起来了解下相关内容吧。 一、特斯拉线圈工作原理 特斯拉线圈原理是使用变压器使普通电压升压,然后经由两极线圈,从放电终端放电的设备.特斯拉线圈由两个回路通过线圈耦合.首先电源对电容C1充电,当电容的电压高到一定程度超过了打火间隙的阈值,打火间隙击穿空气打火,变压器初级线圈的通路形成,能量在电容C1和初级线圈L1之间振荡,并通过耦合传递到次级线圈.次级线圈也是一个电感,放顶罩C2和大地之间可以等效为一个电容,因此也会发生LC 振荡.当两级振荡频率一样发生谐振的时候,初级回路的能量会涌到次级,放电端的电压峰值会不断增加,直到放电。 二、12伏超简易特斯拉线圈的制作过程 ·材料准备: 1.高压包一个, 2.直径0.25mm漆包线200m。 3.直径2mm漆包线三米。 4.直径十二厘米金属球一个 5.直径5厘米,长30厘米PVC管子一根,聚氯乙烯的更好,而有机玻璃是最理想的。 6.2N3055三极管一个。 7.240Ω 5W,27Ω 1W电阻各一个。 8.一些厚几毫米的绝缘板。 9.12V蓄电池一个。 10.无极性电容若干。 11.胶一瓶 12.直径1mm漆包线数米。 工具:电手钻,螺丝刀,手锯,钳子等工具,普通螺丝,塑料螺丝,钢尺等。 ·准备制作: 1.次级线圈的制作:用0.25mm漆包线在管子上绕,注意:线不能交叉,如图 2.初级线圈的制作:用2mm的漆包线绕成如下图形状。类似一个压扁的弹簧。 直径7.5厘米,绕七圈。 3.组装线圈。把次级线圈的线的一头接在那个金属球上。这个球,我们称为放电顶端。它和地面形成了一个电容。然后用胶或者热胶枪把球固定在管子一头。 把次级线圈固定在塑料板上,初级线圈固定在次级线圈附近,次级线圈的线的另一头接地。 4.组合电容 。我们需要一些无极性电容,推荐使用涤纶电容或者陶片电容。 根据这个线圈的数据,我计算的结果是需要一个21717pF的电容。呃,要这么精确干什么,就取0.022μF吧(可根据打火器间距进行微调)。 电容的耐压取决于电源的电压,而高压包可以产生一到两万伏的电压,所以电容的耐压还是越高越好。电容的计算很简单,在此,再提一下。 串联电容的耐压等于各电容耐压之和,容量的倒数等于各电容的容量的倒数之和。并联电容的耐压不变,容量等于各电容的容量之和。 (我们组合电容时,尽量使用同种电容。)建议使用20kv 1000p的电容串并联22次,比较省材料。 5.制作电源 我们可以采用单管自激推高压包的方法来产生高压。我们使用一个2N3055三极管。 那个黑色的东西,就是高压包的磁芯。绕在铁氧体上的那两个线圈,上面到下面两个分别用1mm漆包线绕八圈和二十圈。绕线的方向必须相同!最好给三极管装一个散热装置,因为单管自激会产生高温,不吱温度过高会不会把三极管烧坏。高手可以直接搭棚,而菜鸟们还是老老实实用洞洞板吧…… 用那个12V蓄电池作为它的电源。 照图连接好后,拿高压包输出端,即最粗的那条线和高压包屁股上的那一排接脚试着拉弧,找出拉弧最长的那个接脚,把其它接脚都用绝缘漆或热胶枪之类的东西封住。然后,就引出了图中右边的那两条线。 由于时间关系,没给它加散热片。单管自激这种方式效率不高,切发热量巨大,如果有条件的还可以使用ZVS等电路。 6.制作打火器 SGTC的原理就是先给电容充电,电容的电压达到一定程度时,在打火器出放出电弧,形成一个回路,然后放电,之后重新开始这个循环。 我们可以用稍粗的漆包线来制作打火器。 一般,打火器是不能用尖端的,需要用光滑表面。把两段粗漆包线的一头的皮刮掉,弯成两个光滑表面,然后用热胶枪固定在塑料板上,中间留6~10毫米间隙。 打火器有很多种制作方法。由于我们制作的这个是小功率的,所以不需要考虑散热的问题,大功率的线圈的打火器发热是很厉害的。 7.最终的装配模拟电路图 由于次级LC回路的工作频率可达上千Hz,高频电有一种趋肤效应,即只从导体表面流过,很多人可以摸特斯拉线圈的电弧,那倒不是因为他们有特异功能,原因还是那个高频交流电,如果通过人体,只会从皮肤表面过,不会伤到内脏,所以这个线圈的安全性还是不错的,这个12V超简易特斯拉线圈的制作就这样一个过程。 以上便是此次小编给大家分享的有关特斯拉线圈制作的相关内容,不知道您是否满意呢?

    时间:2019-08-28 关键词: 原理 特斯拉线圈 特斯拉线圈制作

  • 你的手机处理器那么快 不考虑加个双Wi-Fi再提个速?

    你的手机处理器那么快 不考虑加个双Wi-Fi再提个速?

    今天,我们通过几位大家的老朋友了解一个手机的“黑科技”。 1 作为一名游戏发烧友,韩梅梅总会购买最新款旗舰手机,业余时间大都在游戏中度过。最近,她喜欢上了对走位有高要求的《王牌战士》手游。赵海龙作为游戏中的游击型选手,有着出色的机动性和伤害能力,也是韩梅梅喜欢的角色。在网络状况好的情况下,赵海龙开启大招期间,敌人一旦被瞄准就会遭到双枪攻击,在短时间内受到爆发性的伤害。 但是,在韩梅梅回家的地铁上,4G不稳定的信号让她在开启大招后发现,网络的卡顿无法在大招持续时间内疯狂输出,最终痛失好局。这让韩梅梅大为光火,回到家,连上昨天刚到货的千兆双频路由器的Wi-Fi,对百兆光纤的信心让她再次开启《王牌战士》游戏。谁曾想,酣战十几局后,地铁上痛失好局的一幕再次发生。 于是,她愤怒地关闭了游戏,用刷新闻来平复心情。结果,她欣喜地发现,ROG游戏手机2称可通过Storm网络加速针对多种网络环境进行智能加速,还独家内置腾讯手游加速器的双Wi-Fi模式。 这个模式下,手机可设置同时连上两路Wi-Fi,让游戏数据包的传输在2.4GHz和5GHz两个频段同时进行,甚至可以达到1+1>2的效果,体验更低延迟、更高性能Wi-Fi网络的专业电竞级网络加速模式。 让韩梅梅不明觉厉的还有,ROG游戏手机2搭载高通本月发布的最新款处理器骁龙855 Plus,CPU的超级内核主频高达2.96GHz,GPU实现15%的性能提升。 不过,她对双Wi-Fi技术不甚了解,对网络提升效果仍有迟疑,直到有图有真相。 测评数据显示,在强信号网络环境下,在2.4GHz、5GHz、2.4GHz+5GHz信号干扰下,ROG游戏手机2双Wi-Fi网络连接的卡顿率分别只有0.1%、0.4%、0.9%,表现显著好于单Wi-Fi连接的情况。 双Wi-Fi效果数据来源:腾讯手游加速器 最终,韩梅梅迫不及待地预约了ROG游戏手机2。 2 与韩梅梅不同,李雷也是手机重度用户,不过他更爱看各类网红仿妆的直播。虽然看直播对手机处理器的性能要求没有玩手游高,但手握骁龙855旗舰处理器Reno 10倍变焦版OPPO手机的李雷仍然有些苦恼。 因为在好几次与主播互动时,李雷都因为直播卡顿不能顺畅地与主播进行互动。甚至,他在刷抖音时也会遇到视频载入过慢的情况。 在李雷与好友Lucy说出了自己的烦恼后,Lucy也说出了自己遇到的类似情况。她说,有几次在家追剧时,正当剧情精彩时,视频突然开始缓冲,就算切换视频清晰度,视频依然断断续续。 正当李雷苦恼没有解决办法之时,他关注的ColorOS公众号推送了一条消息—;—;ColorOS 6系统中,增加了双Wi-Fi网络加速功能,已经支持Reno 10倍变焦版尝鲜使用。 这条推送让李雷第一次接触到了双Wi-Fi的概念。他了解到,目前市面上大多数双 Wi-Fi 的概念,还停留在 2.4GHz 和 5GHz 双频道「特指可以支持这两个频道,而不是可以同时连接两个频道」。而 ColorOS 6 双 Wi-Fi 是同时连接两个不同的热点,建立两条 Wi-Fi 通路,通过策略路由和链路聚合/分流技术,同时使用两条通路上网,实现网速倍增和网络无缝切换。 更吸引李雷注意的是推文中给出的双 Wi-Fi 提升效果测试。借助两个双频路由器,在两个路由器网速均不超过 20Mps、模拟公共网络环境的情况下测试,测试机分别连入2.4GHz和5GHz的频段进行多个测试,在几个常用的场景得到了显著提升: 1、打开爱奇艺进行缓存测试,每 10 秒记录 1 次,记录 10 次计算平均值 2、打开抖音进行载入测试,每 10 秒滑到下一个视频,记录 10 次计算平均值 3、分别打开网页,记录加载时间,10 组数据计算平均值 双Wi-Fi的44.5%、74.4%、296%不同程度提升让李雷充满期待,在看到以下介绍之后: 为降低用户使用成本,更智能地去判断需要启动双 Wi-Fi 的场景,现阶段ColorOS 6主要在以下两种场景会激活双 Wi-Fi 功能:1、网络差。网速小于 200KB/s,网络延迟太大;2、下载速度慢。比如,网络一直持续处于 500KB/s -1MB/s 之间。 李雷马上把这条消息转发给Lucy,之后自己就去ColorOS社区下载了尝鲜包,开启了ColorOS 6的双 Wi-Fi功能,开心地刷仿妆直播去了。 Lucy不是Reno 10倍变焦版的用户,在羡慕李雷之余,她在微博上无意发现了基于iQOO的双Wi-Fi Demo视频。 视频中,在开启智能多网络加速之后,具备双Wi-Fi功能的iQOO手机在下载、游戏、浏览网页应用中能够看到肉眼可见的加速。这让Lucy对支持开启智能多网络加速功能的iQOO手机手痒难耐。 3 让韩梅梅、李雷、Lucy都如此期待的双Wi-Fi到底是什么? 我们了解到,目前全球能够提供实时双频Wi-Fi技术连接双频AP的仅高通一家,毫无疑问,上述手机双Wi-Fi功能的实现是基于高通实时双频Wi-Fi技术,这个方案可以让手机同时连入两个Wi-Fi连接(2.4GHz + 5GHz),两个频段同时工作,即双频合一,帮助手机用户获得更高速率、更低延迟的Wi-Fi网络。 不过,像Lucy一样对电子产品不太了解的人可能会问,我家里只有一个路由器是不是就不能用双Wi-Fi功能了? 答案当然是否定的。采用高通实时双频Wi-Fi技术的手机既可以连接到两个不同AP的两个频段(一个2.4GHz,另一个5GHz),提供更高速率、更低时延的Wi-Fi网络;也能连接到同一AP的两个频段(2.4GHz + 5GHz),用户在家庭的不同环境中都能无缝获得更好的Wi-Fi体验。 这还不是全部,基于高通实时双频Wi-Fi技术的手机还可以通过一个频段(如5GHz)从AP端接收数据网络信号,同时通过另一个频段(如2.4GHz)将网络分享给具有联网功能的DC(数码相机)或TV,实现在手机上同步获取DC 或TV上的信息(最常用的场景之一,是将相机中的照片共享给手机,并通过手机直接分享到微信或百度等平台上,全程无需切换Wi-Fi连接)。 但Lucy依然还会有一个疑惑,她家里的路由器支持双频段吗?双频路由器是指支持2.4GHz和5GHz的路由器,2014年开始,两种频段同时在线的路由器已经逐步普及。 稍作补充,之所以路由器要在支持2.4GHz频段的基础上增加5GHz的频段,是因为基于蓝牙技术的设备以及微波炉等电子设备都工作在2.4GHz,这样被干扰的概率更大,会导致信号差甚至断线等问题的发生。而5GHz的干扰相对小很多,并且更高的频率意味着更差的穿墙性,也就意味着你和邻居之间相互干扰的几率会低很多。 所以,同时使用2.4GHz和5GHz自然有机会享受好的穿墙效果又有相对纯净的网络环境。 因此,只要你家里的路由器支持双频,拥有一台支持实时双频Wi-Fi功能的手机就能马上享受到双Wi-Fi带来的极致体验。当然,具体的功能定义以及效果还取决于不同手机厂商在不同场景的使用。 掌握了这些信息之后,Lucy已经准备剁手一款支持双Wi-Fi功能的手机,从此不再为煲剧而烦恼。她也开始期待用支持双Wi-Fi功能的手机秒杀商品和春节回家抢火车票了。 李雷体验上了Reno 10倍变焦版的双 Wi-Fi功能,韩梅梅已经果断下单支持双Wi-Fi模式的ROG游戏手机2,Lucy已经开始期待支持智能多网络加速的iQOO手机。你还不考虑加个双Wi-Fi给你的手机提个速?

    时间:2019-08-05 关键词: 手机 原理 提速 双wi-fi

  • 单片机结构和原理

    89C51单片机结构框图   1、一个8位 的微处理器CPU。 2、片内数据存储器(RAM128B/256B):用以存放可以读/写的数据,如运算的中间结果、最终结果以及欲显示的数据等。 3、片内4kB程序存储器Flash ROM(4KB):用以存放程序、一些原始数据和表格。 4、四个8位并行I/O(输入/输出)接口 P0~P3:每个口可以用作输入,也可以用作输出。 5、两个或三个定时/计数器: 每个定时/计数器都可以设置成计数方式,用以 对 外部事件进行计数,也可以设置成定时方式,并可以根据计数或定时的结果 实现计算机控制 6、一个全双工UART的串行I/O口:可实现单片机与单片机或其它微机之间串行通信。 7、片内振荡器和时钟产生电路:但需外接晶振和电容。 8、五个中断源的中断控制系统。 9、具有节电工作方式:休闲方式及掉电方式。 在空闲方式中,CPU停止工作,而RAM、定时器/计数器、串行口和中断系统都继续工作。此时的电流可降到大约为正常工作方式的15%。在掉电方式中,片内振荡器停止工作,由于时钟被“冻结”,使一切功能都暂停,故只保存片内RAM中的内容,直到下一次硬件复位为止。这种方式下的电流可降到15 μA以下,最小可降到0?6 μA。 结构: 由中央处理单元(CPU)、存储器(ROM及RAM)和I/O接口组成。89C51单片机内部结构如图所示:   下面介绍的是mcs-51 MCS-51单片机存储器的配置特点 ① 内部集成了4K的程序存储器ROM; ② 内部具有256B的数据存储器RAM; ③ 可以外接64K的程序存储器ROM和 数据存储器RAM。 从物理结构的角度讲,51单片机的存储系统可以分为四个存储空间:既片内ROM,RAM和片外ROM、RAM。 从逻辑上讲(既编程的角度),51单片机的存储系统实际上分为三个存储空间。 1. 片内数据存储器RAM; 2. 片外数据存储器RAM; 3. 片内或外的程序存储器ROM(由EA电平决定)。   1.程序存储器ROM用于存放程序、常数或表格。 2.在51单片机中,由引脚 /EA 上的电平选择内、外ROM: EA=1时,CPU执行片内的4KROM中的程序; EA=0时,CPU选择片外ROM中的程序。 3.无论是使用片内还是使用片外ROM,程序的起始地址都是从ROM的0000H单元开始。 4.尽管系统可以同时具备片内ROM和外部ROM,但是在一般正常使用情况下,通过/EA的设定来选择其一(或者使用内部ROM,或者使用外部ROM)。 5.如果EA=1(执行片内程序存储器中程序时):如果程序计数器的指针PC值超过0FFFH(4K)时,单片机就要自动的转向片外的ROM存储器且从1000H单元开始执行程序(无法使用片外ROM的低4K空间)。 6.当程序超过4K时,有两种使用程序存储器ROM的方法: ①设置EA=0,使用外部ROM。从地址=0000H开始; ②设置EA=1,使用内部的4KROM和外部ROM(地址从1000H开始的单元)。   程序存储器六个特殊的单元: 在ROM中有六个单元具有特定功能。 0000H单元:复位时程序计数器PC所指向的单元,因此用来 存放程序中的第一条指令; 0003H单元:外部中断/INT0的矢量入口地址; 000BH单元:定时器T0溢出中断的矢量入口地址; 0013H单元:外部中断/INT1的矢量入口地址; 001BH单元:定时器T1的溢出中断矢量入口地址; 0023H单元:串行口接收、传送的中断矢量入口地址。 矢量入口单元:在编写中断程序时,写入对应的“跳板指令”   单片机第一条指令的两个特征: ①存放在ROM的0000H单元; ②必须是“跳转指令”以跳过下面的5个中断矢量,转到后面的真正的主程序入口0100H单元。 ORG 0000H LJMP 0100H ORG 0100H START: MOV A,#00H ∶ ∶ ∶ ∶ ∶ ∶ ∶ ∶ END 外部程序存储器: 当单片机使用外ROM存储器时(扩展系统),必须设定/EA=0,此时单片机的端口功能就要发生相应的改变: ① P0、P2作为外部ROM的地址和数据总线; ② 使用引脚/psen信号来选通外部ROM的数据三态输出。   内部数据存储器RAM: 无论在物理上还是逻辑上,系统中RAM 都可分为两个独立空间:内部和外部RAM。由不同的指令来访问。 1.访问内部数据存储单元时,使用 MOV 指令; 2.访问外部数据存储器时,使用 MOVX 指令。内部RAM从功能上将256B空间分为二个不同的块: 1.低128B的RAM块; 2.高128B的SFR(Special Function Register )块。 在低128B的RAM存储单元中又可划分为: 1.工作寄存器区; 2.位寻址区; 3.通用存储数据的“便签区”。 高128B的专用寄存器区SFR中仅仅使用了21寄存器(51系列),其它107个单元不能使用。        

    时间:2019-07-09 关键词: 原理 单片机 结构

  • 二维码是什么原理?

     二维码是什么原理?不知道从什么时候开始,我们的生活突然之间就充满了二维码,看网页要扫二维码,加好友要扫二维码,现在连楼下卖草莓的大爷都支持扫码支付,那么,你有没有想过,这个长得很奇怪的二维码,到底是怎么来的呢?它的原理是什么?看完你就知道了。 其实在介绍二维码原理之前你可能已经猜到了,二维码就是把信息翻译成黑白小方块,然后填到这个大方块里,这有点类似中学考试用的答题卡,就是把信息变成机器可扫描图案,一秒钟就能知道你得了多少分。当然,二维码的原理和答题卡还不太一样,这个稍后会讲到。 我们先来说一下二维码的哥哥----条形码。也就是超时收银员扫的那个黑白条,电脑在水平方向上识别粗细不均的黑白条,就能找出藏在其中的商品编号信息,相比于只在一个维度上携带信息的条形码,“二维码”在水平垂直两个维度上都携带了信息,也就做成了方块状的样子,条形码和二维码这一对好兄弟说白了,其实就是给数字、字母、符号等这些字符换了一身衣服,把他们打扮成了能被手机相机识别的黑白条或块。那么,最关键的问题来了,这些字符,到底是怎么变成这种二维码图案的呢? 这就要提到一个人类具有划时代意义的伟大发明“二进制”。我们平时使用的数字。字符、汉字等各种字符,虽然画风完全不同,但是机智的人类发明了一个方法,使他们都可以被统一转换成又0和1组成的二进制数字序列,这个转换的过程叫做编码,国际上有几套通用的编码规则,我们今天就用一个例子来感受一下,编码是怎么回事。比如AB这个由两个英文字母组成的字符,根据编码规则,每一个独立的英文字母都有唯一一个十进制数字与之对应,而像AB这样的字符串则要在对应数字的基础上再做运算,而运算的结果再转换成二进制,就变成“000111001101”这样的数字,哦对了,整个计算机和互联网文明都是建立在这种二进制编码上的,你现在看得视频,不管在你的电脑还是手机里,其实也只是一串0和1而以。 我们回到二维码的生成原理上,字符在变成只有0和1组成的数字序列后,在进行一系列优化算法(此处自行脑补一系列优化算法),就得到了最终的二进制编码。在最后的这串编码中,一个0就对应的是一个'白色小方块',一个1就对应的一个‘黑色小方块’,我们把这些小方块分成8个一组填进大方块里,这就是一个完整的、可以被手机相机识别的二维码图案了。 如果你要问为什么所有二维码角上有3个大方块,其实这3个一模一样的方块是用来给收相机定位的,不信你就扫一扫,是不是不管正着扫、反着扫还是斜着扫结果都是一样的?

    时间:2019-06-04 关键词: 原理 二维码 二进制

  • 智能超声波洁牙机设计原理

    智能超声波洁牙机设计原理

    超声波洁牙机在医疗领域已广泛应用。现国内外所用超声波洁牙机多采用模拟振荡电路。存在如下缺陷:第一,振荡频率容易漂移。在连续工作一段时间后,振荡频率漂移,造成洁牙机工作不正常。第二,由于压电陶瓷片谐振频带范围窄,谐振频率点采用手动搜索,不容易找准。本人设计的超声波沽牙机以单片机为核心,采用电流取样反馈自动扫描搜索谐振点,谐振频率和振荡强度数字锁定,谐振点漂移极小,从而在根本上解决了上述问题。该电路设计思路新颖,抗干扰能力强,工作稳定可靠。1 硬件设计 硬件电路框图如图1所示。该洁牙机的基本工作过程如下:TL494为核心振荡电路在MPU控制下产生占空比可控的推挽脉冲输出,由MPU串行发送数据到振荡频率控制电路,控制振荡产生电路的振荡频率,使振荡电路产生的振荡信号的占空比和频率受MPU控制,该振荡信号经功率放大电路放大,经高频变压器升压后驱动压电陶瓷片,把超声振荡电信号转为超声机械振动信号,该机械振动能良好地清除牙垢和牙结石等,从而达到美观牙齿的效果。1.1 电源设计 超声洁牙机在正常工作时功率为10~20 W,且要求在180~250 V的宽电压范围内工作,为满足要求,减少电源部分发热,本电路电源部分采用开关电源。整机电路原理图如图2所示。 本开关电源采用摩托罗拉公司的DC—DC控制芯片MC34063,该电路具有线路简单,成本低廉,效率高,温升低的特点。核心元件MC34063是一种单片双极型线性集成电路,片内包含有温度补偿带隙基准源,一个占空比周期控制振荡器驱动器和大电流输出开关。输出电压U=(1+R2/RI)·1.25 V,限流电阻为1 Ω,故输人电流被限制在0.3 V/1 Ω=0.3 A。1.2 振荡电路 振荡信号的产生有多种方法。最简单的方法是由PIC16F73直接产生PWM输出,该方法简洁方便,但有两个缺陷:第一,不能产生推挽振荡信号。因而功率放大电路只能工作在正半周,效率低,发热较严重,不利于电路稳定工作。第二,压电陶瓷片的谐振点在(30±5)kHz,谐振频带宽度≤80 Hz。PIC16F73的PWM输出在25~35 kHz频率下,步进频率≥lOO Hz,因此PICl6F73的PWM输出可能找不到压电陶瓷片的最佳谐振点。笔者设计的振荡电路圆满解决了上述问题。 振荡电路控制芯片采用TLt94,该芯片内部框图如图3所示,具体电路见图2。推挽振荡信号由TL494的9脚和10脚输出,该信号的频率由T1。494的5脚和6脚外接的电容Ct和电阻Rt决定,Rt和Ct应选用低温漂的电阻和电容。该信号振荡频率计算公式为:fosc=1.1/2Rt·Ct;该信号的占空比由TL494的1脚和2脚的外接信号电压决定。 为满足压电陶瓷片振荡频率为25~35 kHz,步进频率≤80 Hz的要求,图2电路中的Rw是阻值为20 kΩ的粗调电位器,数字电位器IC4是PICl6F73控制下的细调电位器。经计算Rw粗调(以1C4为5 kΩ计),使,fosc变化范围为24.5~35.7kHz,满足要求。细调的数字电位器IC4选用总阻值10 kΩ,256级可调的MCP41010,MCP41010与PIcl6F73的通信采用方便快捷的SPI方式,步进阻值是39.0625 Ω。振荡器的步进频率为: 振荡频率为35 kHz时的步进频率为30.4 Hz,振荡频率为25 kHz时的步进频率为15.6 Hz。由上述数据可知,采用数字电位器控制TL494工作方式可满足压电陶瓷片谐振带宽的要求。1.4 强度控制 本洁牙机设计了灵敏的强度控制电路。PIC16F73的RAl脚外接电位器Rw1,调在不同位置则RAl输入的模拟电压不同,经PICl6F73内部A/D转换为数字信号,该信号决定由CCPl输出的PWM信号的占空比。PWM信号经滤波后送到TI.494的2脚,与l脚送入的参考电压比较,从而决定TL494的9脚和10脚输出的振荡信号脉宽在0~48%。当引脚开关断开时,PIC16F73判断到RC3输入为高电平,则PICl6F73的PWM输出占空比为0,TL494的9脚和10脚输出振荡信号占空比为O,从而控制洁牙机停止机械振荡输出。1.5 推挽功率放大 超声机械振荡为了起到良好的洁牙效果,机械振荡必须达到一定的强度,即送到压电陶瓷片的由TL494输出的振荡信号必须先经过功率放大。由于功率管流过的瞬间电流达到1.1 A,为减少功率管发热,缩小散热片,采用场效应管作为功率驱动管。本电路中的场效应管采用简法驱动,实践证明,该功率放大电路性能稳定,发热极少,能有效地缩小线路板体积。经功率放大后的信号由高频变压器升压到峰峰值250~350 V,送到压电陶瓷片转换为超声机械振荡。1.6 谐振点的扫描搜索 压电陶瓷片的谐振点自动扫描搜索是本电路的一大特点和难点。由于压电陶瓷片的谐振点各不相同,为了让电路能适应各种压电陶瓷片,笔者设计了谐振点自动扫描搜索电路。当PICl6F73刚上电,且引脚开关接通时,CCPl的PWM输出脉宽固定为80%,从而TL494的9脚和10脚的输出信号脉宽固定不变。同时PICl6F73周期地发送数据到数字电位器MCP41010,使MCP41010的6脚和5脚问的电阻从O步进到10 kΩ,则TL494的9脚和lO脚的输出频率以15.6~30.4 Hz步进变化。占空比固定不变的信号,当振荡信号频率与压电陶瓷片的谐振频率一致时,流经场效应管源漏极的电流最大。该电流由采样电阻Ra转变为电压信号,经运放放大后送到PICl6F73的RAO,PIC16F73对该电压进行A/D转换为数值Q,记忆住Q为最大值时送到数字电位器的数据P。当数字电位器由O变化到10 kΩ时,压电陶瓷片谐振点的扫描搜索完成。把数据P送到数字电位器,则TL494输出固定频率的振荡信号,即是压电陶瓷片的谐振频率。运放的选型一定要注意带宽大于2 MHz,因为采样电阻Ra的峰值电压在扫描搜索时变化很快,如果运放的带宽不足,则可能找不到压电陶瓷片的最佳谐振点。本电路选用带宽为2.8 MHz的MCP602。2 软件设计 本洁牙机的硬件设计稍显复杂,软件设计相对简单。软件总流程图如图4所示,压电陶瓷片谐振点扫描搜索子程序流程如图5所示。3 抗干扰设计沽牙机自身有电磁阀、脚踩开关、高频变压器等器件会产生较强的干扰。另外,本机还配套用于牙科治疗台,该治疗台有好几台功率较强的电机在工作,会对洁牙机造成严重的电磁干扰。当干扰信号来临时,可能出现死机,程序乱飞,破坏系统参数等不正常现象,故而在硬件和软件上都相应采取一些抗干扰措施。3.1 硬件抗干扰在洁牙机的电源输入端接入电源滤波器,滤除电网中的高次谐波和脉冲干扰。单片机选型时选择带硬件看门狗的型号,或者外加看门狗电路,可以有效地监视程序是否陷入死循环故障。在每个芯片的电源输入端与共地端并接一个O.1 μF去耦电容,对脚开关送来的信号进行光隔离。以上措施都是行之有效的。3.2 软件抗干扰第一,软件冗余。对任意的输出信号和设置均不断重复刷新,且周期设定在5 ms。对A/D转换采用转换8次求平均法,以得到尽量准确的信号。第二,软件陷阱。软件陷阱技术是通过跳转指令强行将捕获到的乱飞程序引入复位地址0000H,使程序纳入正轨。在各控制模块之间和未使用的程序空间设置软件陷阱可以有效地抑制程序乱飞,使程序运行更加可靠。结 语 该智能超声波洁牙机已批量生产。实测表明,该机谐振点扫描搜索准确,在工作环境温度0~60℃,压电陶瓷片谐振范围在25~35 kHz的情况下,谐振点漂移小于10 Hz。实践证明,该电路性能稳定可靠,故障率极低。如对该电路稍加改进,便可应用于更广泛的超声清洁领域,该电路具有明显的推广应用价值。

    时间:2019-04-22 关键词: 原理 嵌入式开发 超声波 智能 洁牙机

  • 基于Disware的WSN数据管理系统设计原理

    ;;; 传感器网络数据管理系统从网络体系 ACT4088的层次上和系统功能上来说也是一种传感器网络应用系统。目前大多数传感器网络数据管理系统采取分布式查询处理方法,将部分查询处理功能放到查询相关的节点上实现,然后将查询结果发送到中心节点,并在回送过程中进行局部查询优化处理以减轻网络通信量。然而在设计应用具体化的传感器网络数据管理系统时仍存在一些挑战,如节点的存储资源有限导致无法设计复杂的通用型系统,底层通信体系和操作系统的异构性和不兼容性问题,数据管理系统应用发布的不灵活性等。;;; 采用移动Agent技术能够有效、灵活地实现传感器网络分布式数据处理功能。遁过Agent的迁移将数据查询处理“打包”带到与查询相关的具体节点上,在传感器节点上执行查询任务处理,并通过与相关节点上的Agent进行交互,实现部分聚集运算,再将运算后的结果传递到终端进行汇总处理,这样的查询Agent的代码可以根据查询任务的需要动态生成,既简单又适应应用需要,因而大大降低了对节点存储能力的要求。同时通过网内的动态分布式处有效降低了查询的数据传输流量,延长了络的生命周期。由于移动Agent可以携带查询任务处理代码动态地发布到网络节点上去执行,也便于查询处理程序的部署,也使得数据管理系统的设计可以根据用户的需求来灵活的改变。;;; 中间件技术可以为传感器网络数据管理系统提供跨操作系统的标准开发接口,既有利于数据管理系统开发的标准化,对上层应用屏蔽了底层设计的复杂性,也有利于实现数据管理系统的可移植性和系统兼容性。;;; 南京邮电大学计算机学院无线传感器网络研究中心结合移动Agent技术开发了一个移动Agent中间件DisWare,该中间件屏蔽异构操作系统TinyOS和MantisOS的差异,提供了统一的应用开发编程接口。

    时间:2019-04-18 关键词: 数据 原理 管理系统 总线与接口 disware

  • 台达温控器PID控制原理及在塑料机械上的应用

    台达温控器PID控制原理及在塑料机械上的应用

    摘 要:塑料制品在生产生活中无处不在。塑料生产设备多种多样。多数利用热塑性原理工作的塑料生产设备的设备都会用到温度控制器。本文以塑料挤出机为例介绍台达温控的PID控制原理及应用。关 键 词:台达温控器 PID 塑料机械1 引言塑料有其独特的热塑性物理化学特性。在塑料行业的生产过程中,加工温度的控制,是决定产品质量最重要的环节之一。塑料挤出机(图1)一般有单螺杆和双螺杆之分,主要用来挤制软、硬聚氯乙烯、聚乙烯等热塑性塑料之用,与相应的辅机(包括成型机头)配合,可加工多种塑料制品,如膜、管、棒、板、丝、带电缆绝缘层及中空制品等,亦可用于造粒。台达DTA等系列温控器(图2)利用PID控制算法,保证在复杂生产环境中,精确控制原料生产温度,避免因为温度过高或者过低造成废品率高的现象。以图2为例,一台挤出机中使用多个DTA温控器控制加热,并且于每个加热器上,对应配有一组散热风扇,或者水冷装置。 图1 塑料挤出机 图2 台达温控器 2塑料挤出机温度控制原理2.1控制要求基于原材料的物理物理化学特性,要求控制温度不能超过设定温度正负2摄氏度。温度过低,挤出口出料不畅,造成前端挤出机构负载过大;温度过高,则可能改变原料特性导致成品报废。2.2 控制方法分析1 控制方法效果比较。根据对象特性与现场考察,如果控制方式选择较为容易操作的ON-OFF控制方式,此方式会导致目标温度振荡超差(图3)。在理想的工艺控制范围,ON-OFF控制是无法达到稳定的,而PID控制会比ON-OFF更加的精确。 图3 控制方法效果比较2 PID控制参数自整定的适用性分析。虽然台达DTA系列温控器具有智能化PID参数自整定功能,但是由于不支持双程对象控制,因此当选择PID自整定控制方式时,反而会造成精度误差更大。原因是DTA温控器不支持双输出的功能,所以只可单选加热,挤出机上方配备的冷却风扇则是利用DTA的警报输出来触发,作为冷却输出。而DTA 的自整定,必须在自然冷却或者冷却方式相对恒定的环境进行,而利用警报来做冷却控制,实际已变成突发事件,不在正常的情形之下,如此会造成降温时间及振荡周期变短,将造成振荡情形更加的剧烈。3 PID控制参数人工整定的适用性分析。由于挤出机设备出厂值是一般能达到控制要求的,所以于此设备中,以出厂值即可达到所需的要求,反倒是执行自整定会测得不正确参数,造成温度的上下振荡。如果对于有些场合,温度上升需要加快的话,适当调小P值即可。4 由于塑料设备冷却速度非常的慢,所以超温时利用警报输出来触发风扇加速冷却。需要注意DTA中使用警报进行风扇冷却,须将ALARM范围设定的较大(如超出4度时才执行),因为除非异常情形,平时温度是不易超出此范围的,如果ALARM设定过小(如1度),超出设定值即冷却,会造成冷却速度太快,产生温度振荡。3 DTA 仪表PID控制原理及调整方式3.1 比例带PB参数原理定义控制器的P值其实就是比例带(PB);I值为积分时间(Ti);D值为微分时间(Td)。P值指的是比例(图4),若是P设定为20,SV(目标温度)设定为150度,此时于150-20=130度之前,输出将以全输出的方式来执行,所以若是我们将P值调整的太小,则将会产生温度加热过高的情形。出厂值P为47.6,若我们欲达到的温度为100度,则于100-47.6=52.4度时即展开比例控制输出量,所以除非加热速度很快,否则不会造成上下振荡的情形。 图4 比例带PB控温效果比例带PB控制输出量的大小是控制温度精度的基础因素,根据PID算法的输出量公式如下: 由以上可得知,I及D为零时,输出量即为1/PBe,故只有P控制。而e = PV(现在值) – SV(设定值),所以也可得知,当目前温度已等于设定温度时,e值即为零,此时P控制中即无输出量,P无输出量是无法将温度一直保持在设定值的,此时便需利用I控制来执行补偿的动作。3.2积分常数I参数原理定义I值指的是积分量。由上述公式中可得知,输出量是由P量+I量+D量, 所以当未进入比例控制时,是不执行I控制的,因这时系统已处于全输出状态,I量无法再增加上去。那么,控制的积分量将于何时来激活积分动作呢?如图5所示, 积分动作触发时机为温度先由上升至反转下降的时候,我们可推论,于加热开始时,原本温度即会产生超调现象,若此时再增加积分量,那么温度也就过高更多了。因此当我们激活积分动作时,此时公式中1/Ti*1/PB∫edt也随之运算,式中也可知Ti是位于算式中分母的位置,所以当Ti值愈小时,所算得的积分量愈大;反之,Ti值愈大,则计算的积分量则愈小。 图5 积分常数I控温效果(1)本文示例设备的出厂的I默认值为260,是为避免积分量太大,会造成加热温度过高产生振荡,而又为何在此挤出机中执行Auto Tuning会测得过小的I 值呢?如图6中所示,I值是由(周期时间/2)计算取得,而塑机中的温度下降速度(不激活风扇)是相当缓慢的,所以I值将相当的大,但我们利用风扇加速风扇的冷却,此时周期时间大大的缩短,I值相对的也大大的变小了,因此振荡情形也更加的剧烈了。 图6 积分常数I控温效果(2)自动整定(Auto Tuning)的动作完成后,控制器也将自动填入一值至参数Iof 中,目的是当我们以PID方式控制时,我们知道于系统稳定时(PV现在值=SV设定值),此时P量是为零的,所以必须藉由I量来控制稳定所需输出量,此输出量可由系统稳定时参数OUT来得知,以此挤出机为例,当系统稳定时,进入参数观察输出量13%,因此系统将此值(13)自动填入Iof参数中,当我们重新再激活系统时,输出量将为P量 + Iof量,如此可加速加热的过程时间。3.3 微分常数D参数原理定义D值指的是微分量。当系统温度产生变化时,将激活D量控制。若于加热的系统中,温度快速的下降,此时U(输出量)=P量+I量+D量。相反的,系统中温度快速的上升,此时U(输出量)=P量+I量-D量,因此D量是用来控制温度急剧变化时,输出的快速反应以减少和设定值的误差。D量值是由公式中TD*1/Pb de/dt 计算取得,因此当D值愈大时,反应的速度愈快;反之,D值愈小,反应速度愈慢 (图7)。 图7 微分常数D控温效果综合以上所述,D值是否愈大愈好呢?我们如果将D值设定的过大,只要温度一产生变化,将会造成温度的快速反应,反倒是会造成振荡的情形。若D值设定非常大时,则温度略有变化即输出急剧改变,甚至产生发散现象而无法控制。3.4 台达DTA系列温控器输出选型当选择继电器为输出的DTA系列温控器输出类型机种并执行PID控制时,此时请注意控制周期的问题。此考虑在于Relay的寿命,因此出厂值为20秒,而于电压及电流为输出的机种中,因较无寿命的问题,出厂值为4秒,而输出控制是以PWM(可调脉宽)的方式来执行(图8),因此若是加热速度较快并且控制周期较长时,可能会造成温度的振荡,原因在于若是输出量为40%,此时周期时间为20秒,则将会执行。藉由上述可知,控制周期的大小是会影响控制上的精度,因此使用上需在精度及Relay寿命上取得平衡,或是改为其它输出的机种来克服此问题。 图8 PWM脉宽调制输出4 结束语1于挤出机中,如果使用DTA中的警报输出作为冷却控制,此时执行自我整定(Auto Tuning)的动作,所测得之PID值是不正确的。2 在可执行自我整定的系统中,建议先执行整定功能,除非控制效果不足,才考虑手动调整PID方式。3出厂的PID值适用于大部分的系统中,此出厂值优点为稳定,但需略长时间达设定值。4某些品牌的控制是以全输出方式,当温度超过设定值1~2度即激活风扇急速降温,因此温度振荡,并且风扇激活频繁,增加能源消耗。5 DTA的PID控制中,温度将不易超出设定值,因此风扇几乎不动作,于设备未运转时温度几乎是稳定在设定值,运转中因原料的流动,可达上下2~3度的误差。6 DTB和DTC系列中因提供双输出功能,因此可直接执行整定功能,或直接以出厂之PID值运行,也可达正负2度的精度要求。

    时间:2019-04-10 关键词: 原理 嵌入式开发 台达 温控器 塑料机械

  • 一种精度可调的数字控制移相原理

    1 引言  移相电路在现代通讯技术、波形调制和雷达扫描等许多方面有着大量的运用。目前实现方式大致可分为模拟和数字2类。模拟移相器的电路较为复杂、线性差、响应时间慢,抗电磁干扰能力差。而数字移相器主要分2类[1]:第一类是运用直接数字式频率合成技术dds。另一类是利用单片机计数延时的方法实现。其中使用dds的移相器的实现精度大多依照"360°/2°"的方式实现,即其能够实现180°,90°,45°,22.5°,11.25°等精度[2]。另外其实现电路也较为复杂;而第二类利用单片机虽然可以实现较高精度的移相,但使用的单片机属于硬核ip[2],在大规模集成和使用权问题上十分不方便。本文介绍的基于可编程数字控制方法的移相原理,其精度可以通过精度控制输入信号任意赋予(在本文中精度调制为1°来说明)。此原理的电路采用采样电路和精度为1°的360倍倍频器等进行延时输出波形,方法简便,电路结构简单,能够配合任意工艺特性加以实现,且能够方便地集成到大规模电路中去。2 基本原理  本系统是基于数字倍频器进行延时操作而实现的移相。实现原理是把输入模拟波形(如正弦信号)的周期tin转化为原来的1/data,tin/data即为移相精度,data值通过精度控制输入信号赋值。当data为360时,精度为1°;当data为720时,精度为0.5°;若要更小的精度,可依此类推。本文中为便于显示移相波形,把精度设置为1°。则精度为tin/360,所用的倍频器倍频因子即为360。这样经n个tin/360延时(n为移相的具体数值,由记时控制输入信号d赋值),再输出波形。和原波形相比就形成了移相。从实现的电路方面来讲,要把输入波形周期变为原来的1/360,或者说把输入波形的频率变为原来的360倍,最直接的办法就是采用倍频器。而数字倍频器的输入是数字信号,则应先把模拟量转化为数字量,这就需要一个模拟比较器。在得到倍频输出信号后,为了要得到希望的n值,还应在倍频器后添加数字定时输出计数器,以输出延时控制信号。最后把模拟信号输入a/d电路,通过rom存储,再在延时控制信号的作用下延时输出数字量,再经过d/a电路还原为模拟量,最终实现移相操作。其中倍频器具有360倍倍频能力。  输入模拟信号(如正弦波)经过信号比较器,波形电压与零伏比较后,高于零伏的电压段转化为高电平,低于的转化为低电平,这样输入信号就转化为周期相同的数字信号。a/d,rom,d/a和一些控制电路构成移相输出控制模块。其中移相控制部分的倍频器,定时输出计数器构成可编程数字控制部分,都可以通过硬件语言编译实现。2.1数字倍频器  这里使用的数字倍频器(电路如图2所示)的算法是基于采样的原理来实现[4],理论上能够实现任意倍倍频,这里为方便说明和显示波形,设置为360倍,即倍频因子为360,精度为1°。  当信号a经过比较器后,a转化为具有相同周期的数字信号da,他们的周期均为tclk_in。通过引入高频时钟信号(其周期为thf_clk)采样,以此来计数在一个tclk_in中含有的thf_clk的个数,把这个结果记为nhf。则有:nhf=tclk_in/thf_clk (1) 由于倍频因子是360,所以对于倍频后的结果clk_div_n1有:nhf_of_clk_dive_n1=nhf/360 (2)tclk_div_n1=nhf_of_clk_dive_n1×thf_clk (3)tclk_div_n1为倍频后倍频器输出波形的周期,nhf_of_clk_dive_n1为一个tclk_div_n1中含有的采样信号周期的个数。联立式(1),(2),(3),可得:tclk_div_n1=tclk_in/360 (4)亦即:fclk_in×360=fclk_div_n1 (5)  从而实现了360倍倍频。tclk_div_n1就是信号a相移27π/360(即1°)时所占的时间间隔。图3是本倍频器的仿真波形(这里把倍频因子固定为360)。在每次输入信号周期变化后,都按照新的周期进行360倍倍频这里应说明的几点是:   data就是精度控制信号,不难看出,实际上他也就是倍频器的倍频因子。当data=360时,移相精度为1°。那么当倍频因子改变时,移相精度随之而改变。若data为720,则移相精度为0.5°;若data为3 600,则移相精度为0.1°。这些都可以通过改变精度控制信号data来实现,从而达到精度可变的目的。  (2)reset为复位信号,在输入信号da(也就是电路图中信号clk_in)时应先复位。  (3)每隔一个tclk_in,nhf就会被重新计算一次,并与上次的结果作比较,这样输出信号cal_dif会在输入信号clk_in的周期发生变化时(也就是两个nhf数值不一样时),输出一个高电频。这个高电频就是下两个模块数字定时输出计数器和数模混合输出控制电路中一部分模块的复位信号,从而达到倍频器输出信号周期自调节的目的。  (4)式(1)~式(5)的推导实际上都忽略了除法中的余数问题。当式(1)除不尽时要考虑余数的四舍五入问题。式(2),式(4)应修改为:nhf_of_clk_dive_n1=nhf/360 (6)tclk_in=360×tclk_div_n1+r (7)

    时间:2019-04-02 关键词: 原理 精度 嵌入式开发 可调 数字控制

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